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Die Erfindung betrifft einen Radflansch für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug umfassend zumindest ein mittels eines Radlagers gelagerten Fahrzeugrad, wobei das Radlager einen solchen Radflansch umfasst.
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Aus dem Stand der Technik sind Radflansche als integraler Bestandteil eines Außenrings eines Radlagers in verschiedenen Formen bekannt. Klassisch ist der Radflansch als massiver Stahlflansch ausgeführt, welcher sich umfänglich um den Außenring des Wälzlagers radial erstreckend als ringförmiges beziehungsweise scheibenförmiges Flanschelement ausgeführt ist. Das Flanschelement weist gleichmäßig verteilte Gewindebohrungen zur Aufnahme von Felgenschrauben auf, über welche eine Radfelge eines Fahrzeugrads mit dem Außenring verbindbar ist. Solche Bauteile sind beispielsweise geschmiedet und/oder gedreht. Aufgrund der erforderlichen Wandstärken ist Kaltumformen meist keine Option.
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In der
EP 2 863 082 A1 ist ein Radflansch gezeigt, bei welchem von dieser klassischen Form abgewichen wird und stattdessen ein sternförmiger Radflansch gebildet ist. Dabei sind also Bereiche des ringförmigen Flanschelements zwischen den Gewindebohrungen durch etwa V-förmige Aussparungen entnommen. Dadurch wird Gewicht eingespart, also die im Einsatz rotierende Masse eines solchen Radflansches reduziert. Der hier gezeigte Radflansch ist als Schaft zum Einbringen in den Innenring einer angestellten Wälzlageranordnung eingerichtet. Der Radflansch ist zudem als Kunststoff-Stahl-Hybrid ausgeführt.
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Es besteht ein beständiger Bedarf, die rotierende Masse weiter zu reduzieren.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft einen Radflansch für ein Kraftfahrzeug aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine Lageraufnahme, bevorzugt ein Außenring eines Wälzlagers; und
- - ein Flanschelement zum Befestigen eines rotierbaren Körpers, bevorzugt einer Radfelge.
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Der Radflansch ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschelement eine Mehrzahl von Lasteinleitungselementen, bevorzugt Schraubhülsen, aufweist, welche jeweils separat mittels eines Stegs mit der Lageraufnahme verbunden sind, wobei der Steg eine Rückenfläche aufweist, welche von einem axial inneren Abschnitt der Lageraufnahme zu dem zugehörigen Lasteinleitungselement axial-radial geneigt verläuft.
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Es wird im Folgenden auf die im Einbau zentrale Radachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden.
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Der hier vorgeschlagene Radflansch bildet im Einsatz einen Bestandteil eines Radlagers und weist hierzu eine Lageraufnahme auf, mittels welcher ein Wälzlager mit dem Radflansch verbindbar ist und ein Flanschelement zum Befestigen eines rotierbaren Körpers, beispielsweise eine Radfelge.
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Hier ist nun vorgeschlagen, dass das Flanschelement nicht mehr nur einen über eine (etwa wandstärkenkonstante) geknickte Materialverbindung einstückigen Ring bildet, welcher umfänglich die Lageraufnahme umgibt. In einer Ausführungsform ist das Flanschelement aus einer Mehrzahl von Lasteinleitungselementen gebildet, welche den konventionellen Gewindebohrungen entsprechen, und jeweils einen einzelnen Kragbalken ausbilden. In der axialen Projektion ergibt sich dann eine Sternform. Um den Radflansch dennoch ausreichend steif oder zumindest stabil auszuführen, sind für jeden einzelnen Kragbalken jeweils zumindest ein Steg vorgesehen. Ein solcher Steg erstreckt sich von der Lageraufnahme nach radial außen bis hin zum Lasteinleitungselement geneigt. Ein solcher Steg bildet beispielsweise eine Dreieckform zwischen einem sich senkrecht aus dem aus der Lageraufnahme heraus erstreckenden Kragbalken, vergleichbar zu einer (übergroßen) Kehlnaht eine Schweißverbindung für einen Flansch. Hierdurch ist eine Versteifung gegen einen Taumelmoment, also ein Moment um eine solche Achse versteift, welche quer zu der Radachse, um welche der Radflansch rotierbar ist, ausgerichtet ist. Ein solcher Steg ist bevorzugt einstückig mit dem übrigen (kragbalkenartige) Radflansch ausgebildet und somit nur rein theoretisch als (separates) Dreieck zu betrachten.
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Die Rückenfläche des Stegs ist beispielsweise eine von außen anfassbare Außenfläche des Stegs, welche nach axial-radial außen eine Oberfläche bildet. Ihr Schlagschatten in Querschnittsprojektion des Flanschelements bildet also die Hypotenuse eines dreieckigen Stegs. Die Rückenfläche ist dabei eine Oberfläche, welche eine normale mit Anteil in axialer Richtung und mit Anteil in radialer Richtung aufweist. Es sei dabei darauf hingewiesen, dass die Form des Stegs also die Rückenfläche nicht gerade sein muss, sondern beispielsweise konvex oder konkav gekrümmt ist, beispielsweise wie bei einer Kehlnaht. Es sind aber auch andere Freiformen denkbar. Weiterhin ist der Steg in einer Ausführungsform von in Umfangsrichtung beabstandeten separaten Einzelstegen gebildet.
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Der Steg weist also von dem axial inneren Abschnitt der Lageraufnahme hin zum Lasteinleitungselement, also in axialer Richtung einen radialen Zuwachs auf. Der axial innere Abschnitt ist der Abschnitt, welcher eine Anbindung des rotierbaren Körpers gegenüberliegend des Lasteinleitungselements angeordnet ist. Bei einem Einsatz in einem Kraftfahrzeug ist beispielsweise eine Radfelge von axial außen gegen die Lasteinleitungselemente angelegt und der axial innere Abschnitt ist auf der anderen Seite der Lasteinleitungselemente angeordnet und zeigt hin zu einem Wälzlager oder überlappt sich mit einem Wälzlager und zeigt bei einer starren Radachse, beispielsweise der Hinterachse eines Personenkraftwagens, hin zum anderen Fahrzeugrad der betreffenden Radachse des Kraftfahrzeugs.
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Das Lasteinleitungselement kann, beispielsweise für eine Schraubverbindung, weiterhin als Gewindebohrung betrachtet werden, welche in ein Kragelement eingebracht ist. Alternativ und beispielsweise für ein spezifisches Fertigungsverfahren ist das Lasteinleitungselement als separates Bauelement, beispielsweise als Schraubhülse, ausgeführt. Das separate Bauelement ist von dem Steg beziehungsweise das den Steg umfassende Bauelement gehalten. Eine solche Schraubhülse ist beispielsweise infolge eines Gießverfahrens mit dem Steg stoffschlüssig verbunden. Beispielsweise ist eine solche Schraubhülse angeschweißt. In einer Ausführungsform ist eine solche Schraubhülse lediglich formschlüssig und/oder kraftschlüssig gehalten. In einer anderen Ausführungsform ist das Lasteinleitungselement als Gewindebohrung in dem Kragbalkens artigen Anteil des Stegs eingebracht.
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Die Gestalt des Radflansches ist beispielsweise eine dreidimensional ausgeformte bionische Sterngeometrie. Bei einer bionischen Form ist unter Umständen keine glatte Oberfläche wie bei den meisten Konstruktionsverfahren und Auslegungsverfahren üblich gebildet, sondern anders als in den beigefügten Figuren eine strukturierte Oberfläche mit Erhebungen und Senkungen gebildet, wobei die Linien in den Ausführungsformen gemäß den beigefügten Figuren als Mittelung einer solchen strukturierten Oberfläche angesehen werden können. Diese topologieoptimierte Struktur ist der vorliegenden Belastung angepasst. Die Lastübertragung von Lasteinleitungshülsen zum Lagerring ist dabei in zwei Elemente aufgeteilt, bestehend aus einem Steg mit einer Rippenstruktur, bevorzugt zweigeteilte Rippen, zur Übertragung der Axialkräfte und ein Umfangssteg zur Aufnahme von Radialkraft und Kippmoment.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Radflanschs weist der Steg zumindest eine Seitenfläche auf, welche sich von dem axial inneren Abschnitt der Lageraufnahme nach radial außen zu dem zugehörigen Lasteinleitungselement in Umfangsrichtung geneigt verläuft.
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Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform weist der Steg zudem eine Versteifung in Momentenrichtung um die Radachse auf, beziehungsweise gegen ein Biegen eines Kragelements infolge eines Biegemoments von dem Lasteinleitungselement hin zu der Lageraufnahme. Die Seitenfläche ist dabei eine Oberfläche, welche eine normale mit Anteil in Umfangsrichtung und mit Anteil in radialer Richtung aufweist. Die Seitenfläche des Stegs ist beispielsweise eine von außen anfassbare Außenfläche des Stegs, welche nach umfangs-radial außen eine Oberfläche bildet. Ihr Schlagschatten in Axialprojektion des Flanschelements bildet also die Hypotenuse eines dreieckigen Stegs zwischen der Umfangsfläche der Lageraufnahme und der kragbalkenartigen Erstreckung hin zu dem Lasteinleitungselement des Flanschelements. Auch hier gilt, dass die Hypotenuse nicht unbedingt eine (mathematische) Gerade ergeben muss, sondern konvex oder konkav ausgebildet sein kann, beispielsweise in Form einer Kehlnaht.
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Besonders bevorzugt ist dieser Steg in einer Überlagerung (Superposition) von der Neigung der Seitenfläche und der Neigung der Rückenfläche gebildet, sodass sich in (theoretisch) abgewickelter Form des Radflansches über die Mehrzahl der Lasteinleitungselemente eine Wellenform oder Zackenform ergibt. In dieser Superposition der Neigungen des Stegs ist eine weitere Gewichtsreduktion bei einer Versteifung gegen einen Taumelmoment und ein Biegemoment erreicht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Radflansches befindet sich der axial innere Abschnitt der Lageraufnahme in axialer Überlappung mit oder axial innenseitig einer inneren Lagerreihe eines zweireihigen Wälzlagers, wobei sich die Lasteinleitungselemente in axialer Überlappung mit oder axial außenseitig einer äußeren Lagerreihe des Wälzlagers befinden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das zugehörige Wälzlager als zweireihiges Wälzlager, bevorzugt als angestelltes Wälzlager ausgeführt, beispielsweise verspannt in O-Anordnung. Der hier bezeichnete axial innere Abschnitt der Lageraufnahme befindet sich in axialer Überlappung mit der inneren Lagerreihe, also der Lagerreihe, welche von dem Lasteinleitungselement in axialer Richtung am weitesten beabstandet ist und/oder hin zu einem gegenüberliegenden Fahrzeugrads in einem Kraftfahrzeug weist und/oder rückseitig der Anbindungsseite der Lasteinleitungselemente für einen zu rotierenden Körper, beispielsweise eine Radfelge, angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform ist der axial innere Abschnitt sogar weiter innen (gemäß vorhergehender Definition) als die innere Lagerreihe des zweireihigen Wälzlagers.
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Gleichzeitig sind die Lasteinleitungselemente in axialer Überlappung mit der äußeren Lagerreihe des zweireihigen Wälzlagers, also der in axialer Richtung den Lasteinleitungselementen nächsten Lagerreihe, angeordnet oder befindet sich axial weiter außenseitig als die äußere Lagerreihe. Je größer der Abstand zwischen der axial in dem axial inneren Abschnitt und der den Lasteinleitungselementen in axialer Richtung ist, desto steifer ist der Steg. Darüber hinaus wird eine Versteifung der Lageraufnahme erreicht.
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Bevorzugt befindet sich der Steg in axialer Überlappung mit zumindest einer Lagerreihe des Wälzlagers. Unabhängig davon ist bevorzugt die Lageraufnahme mit dem Außenring verbunden beziehungsweise bildet integral den Außenring mit den Laufflächen für Wälzkörper eines Wälzlagers.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Radflanschs bilden die Mehrzahl der Stege mit den jeweils zwei Seitenflächen in axialer Projektion eine Sternform aus.
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Hierbei ist eine annähernd oder exakt symmetrische Ausführungsform der Stege zu jeweils einem Lasteinleitungselement hinsichtlich der Seitenflächen, und bevorzugt auch der Rückenfläche, gebildet, sodass sich aus dem Schlagschatten der axialen Projektion eine Sternform ergibt. Somit sind Drehmomente beziehungsweise Biegemomente in beiden Richtungen in gleicher Größe aufnehmbar, bezogen auf ein Moment in Umfangsrichtung, und bevorzugt auch in axialer Richtung.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radflansch mittels eines der folgenden Fertigungsverfahren hergestellt:
- - Gießen;
- - Spritzpressen;
- - Schmieden;
- - additives Fertigungsverfahren, beispielsweise 3D-Drucken.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radflansch aus zumindest einem der folgenden Werkstoffe hergestellt:
- - Stahl;
- - Aluminium; und
- - hochtemperaturbeständiger Kunststoff, bevorzugt faserverstärkt.
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Der hier vorgeschlagene Radflansch ist durch unterschiedlichste Fertigungsverfahren herstellbar, wobei hier die Stückzahl, die Kosten und/oder die Materialfestigkeit maßgeblich für das Fertigungsverfahren sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt, welcher jedoch meist nach der Auswahl des Fertigungsverfahrens optimiert wird, ist das Fertigungsverfahren nach dem erforderlichen (geringen) Gewicht des Radflansches ausgewählt, wobei die Wahl des Werkstoffs beziehungsweise der Werkstoffkombination oftmals ausschlaggebend ist.
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In einer Ausführungsform des Radflansches, beispielsweise als Kunststoff-Stahl-Hybrid, sind die einzelnen Bestandteile in separaten Fertigungsverfahren gebildet, wobei bevorzugt ein Stahlkern mit einem geeigneten Kunststoff umspritzt ist. Bei einer Auswahl von zwei verschiedenen Werkstoffen, welche nur geringe Bindungskräfte zueinander bilden, wie beispielsweise ein Stahlwerkstoff und ein Kunststoff, ist bevorzugt (zusätzlich) ein Formschluss zwischen den beiden Werkstoff gebildet. Besonders bevorzugt ist ein faserverstärkter Kunststoff eingesetzt, wobei die Faserverstärkung ungerichtete oder gerichtete Fasern, Gewebe oder Gelege, kurze Faserstücke oder lange Faserstücke, gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffs, beispielsweise Glasfasern, Kohlefasern und/oder Aramidfasern umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches zumindest ein Fahrzeugrad aufweist, welches mittels eines einen Radflansch gemäß der obigen Beschreibung umfassenden Radlagers gelagert ist.
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Das hier beschriebene Radlager ist vorteilhafterweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, um dort ein Fahrzeugrad reibungsarm rotierbar zu lagern. Ein solches Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein motorisiertes Zweirad, beispielsweise Motorrad, ein Personenkraftwagen, ein Nutzfahrzeug oder ein Lastkraftwagen. Das hier vorgeschlagene Radlager ist bevorzugt abgesehen von dem Radflansch mit konventionellen Radlagern identisch ausgeführt und daher konventionell einsetzbar.
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Das Radlager, und insbesondere der das rotierende Bauteil bildende Radflansch, ist im Vergleich zu konventionellen Ausführungsformen mit einer sehr geringen Masse ausgeführt und/oder in der Lage höhere Kräfte und Momente aufzunehmen.
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Im Folgenden ist eine vorteilhafte Ausführungsform beschrieben:
- Die Verbindung zwischen Lageraufnahme beziehungsweise Lageraußenring und Lasteinleitung (-selementen) gliedert sich im Wesentlichen in zwei Teile. Zwischen Gewinde und Lageraußenring bildet sich in radialer Richtung ein Steg aus. In axialer Richtung befinden sich an Gewindehülsen anschließende strebenartige Strukturen. Diese Streben sind dabei so ausgerichtet, dass sie auf die (radial) äußere Lagerlaufbahn für eine der beiden Lagerreihen, beispielsweise die axial äußere, gerichtet sind. Die Lasteinleitungselemente sind als eine Art Gewindehülsen ausgeführt und müssen entsprechende Lasten übertragen. Ist zusätzlich die Übertragung eines Torsionsmomentes gefordert, spreizen sich die Rippen zunehmend auf um die nun kombinierte Last optimal abzustützen. Bei Torsionsbelastung müssen von den Lasteinleitungshülsen Kräfte tangential auf die Lageraufnahme übertragen werden. Der Winkel der strebenartigen Strukturen ist dabei von der Kombination der einzelnen Lastfälle abhängig und muss im Einzelfall bestimmt werden. Dieser Winkel bewegt sich zwischen, wie bei den beiden dargestellten Varianten, einer senkrechten und tangentialen Anbindung an den Lagerring.
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Die Form der, beispielsweise metallischen, Strukturen ist dabei so gewählt, dass bei der vorliegenden Belastungskombination aus axialen Fliehkräften, radialen (Gewichts-) Kräften, sowie Kippmomente und Drehmomente, die Streben vorzugsweise durch Zug-Druckbelastungen beansprucht werden. Um ein Verkippen der Lasteinleitungshülsen zu verhindern, sowie die axiale Verschiebung zu reduzieren, befindet sich zwischen der Lasteinleitungshülse und dem Lagerring ein Steg. Die detaillierte geometrische Ausprägung der Strukturen ist abhängig den Belastungen zu bestimmen.
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Durch die beschriebene Struktur ergibt sich eine Komponente, welche einen optimalen Materialeinsatz und gleichzeitig minimales Gewicht aufweist.
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Die Herstellung kann beispielsweise als Schmiedeteil oder Gussteil erfolgen. Eine großserienfähige Umsetzung ist damit gegeben. Ebenso denkbar ist die Fertigung mittels Additive Manufacturing (3D-Druck) für kleinere Stückzahlen. Um einen ebenen großflächigen Flanschanschluss zu ermöglichen und um einen Steifigkeitszuwachs zu erreichen, ist die vorhandene Struktur beispielsweise in Kunststoff eingebettet. Dies ist beispielsweise durch Spritzpressen erreicht. Dabei bietet sich die Werkzeugtrennebene in Flanschrichtung mit axialer Öffnungsebene an. Als Werkstoffe kommen neben Kunststoff auch Aluminium oder andere gießfähige Werkstoffe in Frage. Insbesondere die thermischen Anforderungen schränken die Auswahl auf technische und hochtemperaturbeständige Kunststoffe oder Metalle ein. Auch dieser Prozess ist großserientechnisch umsetzbar.
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Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
- 1: ein Radlager mit einem Radflansch in einer Schnittansicht;
- 2: ein Radflansch in einer ersten Ausführungsform in axialer Ansicht;
- 3: ein Radflansch in einer ersten Ausführungsform in seitlicher Ansicht;
- 4: ein Radflansch in einer ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
- 5: ein Radflansch in einer zweiten Ausführungsform in axialer Ansicht;
- 6: ein Radflansch in einer zweiten Ausführungsform in seitlicher Ansicht;
- 7: ein Radflansch in einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht; und
- 8: ein Kraftfahrzeug mit einer Mehrzahl von jeweils einen Radflansch umfassenden Radlagern.
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1 zeigt einen Radflansch 1, an welchem eine Radfelge 7 mittels Felgenschrauben 26 mit dem Radflansch 1 zentriert verbunden ist. Die Lageraufnahme 3 des Radflanschs 1 ist hier (optional) einstückig mit einem Außenring 4 gebildet. Um die gemeinsame Radachse 13 rotierbar ist ein (axial) innerer Innenring 18 und ein (axial) äußerer Innenring 19 mit jeweils einer nach schräg zur Radachse 13 aus dem Lagerraum heraus zeigenden Lauffläche für die innere Lagerreihe 16 mit den inneren Wälzkörpern 20 beziehungsweise für die äußere Lagerreihe 17 mit den äußeren Wälzkörpern 21. Die Wälzkörper 20, 21 der inneren Lagerreihe 16 sind hier (optional) von einem inneren Lagerkäfig 22 beziehungsweise der äußeren Lagerreihe 17 von einem äußeren Lagerkäfig 23 geführt. Der Außenring 4 weist dazu jeweils schräg gegenüberliegende also hin zum axialen Zentrum zwischen dem inneren Innenring 18 und dem äußeren Innenring 19 nach radial außen weisende Laufflächen für die Wälzkörper 20 und 21 auf. Hier ist also eine angestellte Lagerung in O-Anordnung gebildet. Die Innenringe 18 und 19 sind mittels des Befestigungsmittels 24, hier als Zentralschraube ausgeführt, axial aufeinander zu geschoben, bevorzugt berührungsfrei. Das Befestigungsmittel 24 stellt zudem die korrekte Positionierung des Radflansches 1 sicher. Auf der Innenseite ist hier eine Lagerdichtung 25 mit einer dynamischen Dichtlippe angedeutet. Der Lagerraum für die Wälzkörper 20 und 21 des so gebildeten Wälzlagers 5 ist beispielsweise mit einem Lagerfett geschmiert.
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Hier ist nun zu erkennen, dass ein Steg 8 jeweils lagerseitig (also rückseitig) eines Lasteinleitungselements 11 des Flanschelements 6 vorgesehen ist, welches sich von einem axial inneren Abschnitt 10 hin zu dem Flanschelement 6 axial-radial nach außen geneigt erstreckt und somit eine so geneigte Rückenfläche 9 aufweist.
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In 2 ist ein Radflansch 1 in einer axialen Ansicht (Draufsicht) entlang der Radachse 13 gezeigt, sodass die Umfangsrichtungen 14 auf einer Kreisbahn um die Radachse 13 in der Blattebene verläuft. Der gezeigte Radflansch 1 weist ein fünfteiliges Flanschelement 6 bestehend aus fünf einzelnen kragbalkenartigen Strukturen auf, welche mittels eines Stegs 8 die als Schraubhülsen ausgebildeten Lasteinleitungselemente 11 mit der Lageraufnahme 3 verbinden. Die Lageraufnahme 3 bildet hier (optional) einstückig einen Außenring 4 eines Radlagers und weist hierfür die Lauffläche für eine innere Lagerreihe 16 auf (vergleiche 1). In dieser Ansicht blickt der Betrachter auf die Rückenfläche 9 des Stegs 8. Für eine optimale Gewichtsreduktion ist hier der Steg 8 weiterhin mit einer bei jedem Lasteinleitungselement 11 mittig angeordneten V-förmigen Aussparung mit radialer Erstreckung ausgeführt, sodass die geneigte Form der Rückenfläche 9 nur hin zum (äußeren) Materialrand des betreffenden Lasteinleitungselements 11 ausgeführt ist. Die Seitenfläche 12, welche hier nicht zu sehen ist, verläuft nahezu gerade parallel zu einer radialen Errichtung von einem Material des betroffenen Lasteinleitungselements 11 oder ist schwulstartig ausgebildet.
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In 3 ist nun der Radflansch 1 in einer möglichen Ausführungsform gemäß 2 in seitlicher Ansicht gezeigt, sodass hier zu erkennen ist das die Rückenflächen 9 axial-radial geneigt sind, also ein Schlagschatten von dem hier oben gekennzeichneten Lasteinleitungselement 11 eine gerade Hypotenuse ergibt, hier also einen dreieckigen Steg 8 bildet. Der Betrachter blickt bei dem hier ganz oben angeordneten Lasteinleitungselement 11 des Flanschelements 6 auf die Seitenfläche.
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In 4 ist in perspektivischer Ansicht der Radflansch 1 beispielsweise gemäß Ausführungsform gemäß 2 und 3 gezeigt, wobei hier nun auch der die äußere Lagerreihe 17, beziehungsweise die entsprechende Lauffläche, zu erkennen ist, welche näher bei dem Flanschelements 6 angeordnet ist als die innere Lagerreihe 16.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform des Radflanschs 1 in axialer Ansicht (Draufsicht) gezeigt, bei welcher die axiale Projektion des Radflansches 1 eine Sternform ergibt. Hier sind also die Seitenflächen 12 bei jedem einzelnen Lasteinleitungselement 11 in Umfangsrichtung 14 jeweils rechts und links zur radialen Mittelachse des Lasteinleitungselements 11 symmetrisch und (hier durch dünne Linien angedeutet, vergleiche 6 und 7) in Umfangsrichtung 14 radial geneigt ausgeführt. Die Lageraufnahme 3 und die Lasteinleitungselemente 11 des Flanschelements 6 sind im Übrigen identisch wie bei der zuvor gezeigten Ausführungsform in den 2 bis 4 ausgeführt, wobei diese Vereinfachung allein der Übersichtlichkeit dient.
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In 6 ist nun eine seitliche Ansicht des Radflansches 1 in einer möglichen Ausführungsform gemäß 5 gezeigt, wobei hier zu erkennen ist, dass auch die Rückenfläche 9 des Stegs 8 axial-radial geneigt ist. Diese Neigung der Seitenflächen ist mit der Neigung der Rückenfläche überlagert, sodass bei dieser symmetrischen Ausführungsform der axial innere Abschnitt 10 (vergleiche 1), an welchem die radiale Erstreckung des Stegs 8 beginnt, jeweils in Umfangsrichtung 14 mittig zwischen zwei Lasteinleitungselementen 11 angeordnet ist.
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In 7 ist in perspektivische Ansicht der Radflansch 1 in einer möglichen Ausführungsform gemäß 5 und 6 dargestellt. Hierbei ist die Überlagerung der Neigung der Rückenfläche 9 und der Seitenfläche 12 des Stegs 8 gut zu erkennen. Im Übrigen wird auf die vorhergehende Beschreibung, auch betreffend die Lasteinleitungselemente 11 und das Wälzlager 5 zu den 1 bis 4 verwiesen.
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In 8 ist ein Kraftfahrzeug 2 gezeigt, bei welchem vier Fahrzeugräder 31 vorgesehen sind, nämlich zwei an einer lenkbaren Vorderachse 27 und zwei an einer starren Hinterachse 28. Die Fahrzeugräder 31 sind jeweils über eine Radfelge 7 (vergleiche 1) mittels eines Radlagers 1 rotierbar gelagert, sodass das Kraftfahrzeug 2 reibungsarm fortbewegbar ist. Zum Steuern der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 2 ist die Vorderachse 27 lenkbar ausgeführt, wozu eine Lenkstange 29 vorgesehen ist, welche mittels eines Lenkrads 30 von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 bedienbar ist. Hieraus ergibt sich eine deutlich andere Belastung sowie bauliche Anforderung an den Radflansch 1 an der Vorderachse 27 als an der Hinterachse 28, weshalb vorne und hinten meist unterschiedliche Radflansche 1 eingesetzt werden.
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Mit dem hier vorgeschlagenen Radflansch ist ein hochbelastbarer Radflansch mit einem sehr geringen Gewicht vorgeschlagen, welcher abhängig von der Stückzahl in sehr unterschiedlichen Fertigungsverfahren herstellbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radflansch
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Lageraufnahme
- 4
- Außenring
- 5
- Wälzlager
- 6
- Flanschelement
- 7
- Radfelge
- 8
- Steg
- 9
- Rückenfläche
- 10
- axial innerer Abschnitt
- 11
- Lasteinleitungselement
- 12
- Seitenfläche
- 13
- Radachse
- 14
- Umfangsrichtung
- 15
- Überlappung
- 16
- innere Lagerreihe
- 17
- äußere Lagerreihe
- 18
- innerer Innenring
- 19
- äußerer Innenring
- 20
- innerer Wälzkörper
- 21
- äußerer Wälzkörper
- 22
- innerer Lagerkäfig
- 23
- äußerer Lagerkäfig
- 24
- Befestigungsmittel
- 25
- Lagerdichtung
- 26
- Felgenschraube
- 27
- Vorderachse
- 28
- Hinterachse
- 29
- Lenkstange
- 30
- Lenkrad
- 31
- Fahrzeugrad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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