DE102019113941A1 - Arrangement of a wheel carrier on a steering knuckle - Google Patents

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DE102019113941A1
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Michael Blessing
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Wolfgang Pahle
Edgar Ruhl
Robert Trimpe
Alexander Werth
Jakob LACHERMEIER
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Abstract

Eine Anordnung eines Radträgers (3) und einer Bremsscheibe (2) an einem Achsschenkel (4) eines Nutzfahrzeuges, wobei der Radträger (3) und die Bremsscheibe (2) über ein Wälzlager (8) relativ zum Achsschenkel (4) um eine Raddrehachse (D) drehbar sind und der Achsschenkel (4) eine nabenartige, zu einer Felge eines Fahrzeugrades offene topfförmige Aufnahme (42) aufweist, in der das Wälzlager (8) aufgenommen ist, wobei ein Lageraußenring (81) des Wälzlagers (8) reibschlüssig an einer Innenfläche (44) der Aufnahme (42) des Achsschenkels (1) anliegt und ein Lagerinnenring (82) reibschlüssig an einem Wellenzapfen (5) anliegt, der drehfest mit dem Radträger (3) verbunden ist, wobei der Wellenzapfen (5) als Vollwellenzapfen aus einem deformierbaren Werkstoff ausgebildet ist, der zum Achsschenkel (4) hin mit einer Lagermutter (9) axial an der Innenfläche (61) der Aufnahme (6) gesichert ist, wobei der Achsschenkel (4) aus einem Gusseisenwerkstoff gefertigt ist, wobei ein Übergangsbereich (57, 58, 59) der Außenfläche (56) des Wellenzapfens (5) zwischen einer im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche eines Mittelteils (51) und dem Flansch (52) wenigstens zwei Kurvenbereiche aufweist.An arrangement of a wheel carrier (3) and a brake disc (2) on a steering knuckle (4) of a commercial vehicle, the wheel carrier (3) and the brake disc (2) via a roller bearing (8) relative to the steering knuckle (4) around a wheel axis of rotation ( D) are rotatable and the steering knuckle (4) has a hub-like, pot-shaped receptacle (42) open to a rim of a vehicle wheel, in which the roller bearing (8) is received, an outer bearing ring (81) of the roller bearing (8) frictionally on a The inner surface (44) of the receptacle (42) of the steering knuckle (1) rests and an inner bearing ring (82) rests in a frictionally engaged manner on a shaft journal (5) which is non-rotatably connected to the wheel carrier (3), the shaft journal (5) being a solid shaft journal a deformable material is formed, which is secured towards the steering knuckle (4) with a bearing nut (9) axially on the inner surface (61) of the receptacle (6), the steering knuckle (4) being made of a cast iron material, with a transition area ( 57, 58, 59) of the outer surface (56) of the shaft journal (5) has at least two curved areas between an essentially cylindrical outer surface of a central part (51) and the flange (52).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung eines Radträgers an einem Achsschenkel eines Nutzfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an arrangement of a wheel carrier on a steering knuckle of a commercial vehicle according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Anordnung von Radträgern und Bremsscheiben an Achsschenkeln eines Nutzfahrzeugs sind beispielsweise aus der DE 10 2006 025 555 A1 oder der EP 1 800 996 bekannt. Radträger von Nutzfahrzeugen sind oft sehr hohen Belastungen ausgesetzt. Um diesen Belastungen standhalten zu können, müssen auf engem Raum je nach Festigkeitsanforderung der einzelnen Bauteile unterschiedliche Materialien eingesetzt werden. So werden beispielsweise die Bremsscheiben aus einem Grauguss, der Achsflansch aus einem Schmiedestahl und der Radträger, an dem das Fahrzeugrad befestigt wird, aus Sphäroguss gefertigt.The generic arrangement of wheel carriers and brake disks on the steering knuckles of a commercial vehicle are for example from the DE 10 2006 025 555 A1 or the EP 1 800 996 known. Commercial vehicle wheel carriers are often exposed to very high loads. In order to be able to withstand these loads, different materials have to be used in a small space depending on the strength requirements of the individual components. For example, the brake discs are made of gray cast iron, the axle flange is made of forged steel and the wheel carrier to which the vehicle wheel is attached is made of nodular cast iron.

Bislang wurden die sicherheitskritischen Achskomponenten bei Nutzfahrzeugen überwiegend aus Vergütungsstahl geformt. Eine erste technische Erneuerung war die Einführung von sogenannten ausscheidungsgehärteten ferritischperlitischen (AFP-) Stählen mit Vanadinzusatz. Diese Stähle haben den entscheidenden Vorteil gegenüber dem bis dahin eingesetzten, in der Herstellung kostenintensiven Vergütungsstahl, bei dessen Herstellung die letzte Erwärmungsstufe zur Aushärtung eingespart werden kann. Dies geschieht in Folge der geringen Legierungszugabe von Vanadin, die bei einer gleichmäßigen Abkühlung von Warmformgebungstemperatur, bei gleichbleibenden Verarbeitungseigenschaften, ähnliche Bauteileigenschaften aufweisen.Up to now, the safety-critical axle components in commercial vehicles have mainly been made from heat-treatable steel. A first technical innovation was the introduction of so-called precipitation-hardened ferritic-pearlitic (AFP) steels with added vanadium. These steels have the decisive advantage over the previously used, cost-intensive quenched and tempered steel, which saves the final heating stage for hardening. This occurs as a result of the small addition of vanadium to the alloy, which has similar component properties with uniform cooling from the hot-forming temperature and with unchanged processing properties.

Für die Auslegung beziehungsweise für den Betriebsfestigkeitsnachweis des AFP-Stahls für sicherheitskritische Achskomponenten wurde unter anderem ein Missbrauchstest (Curb-Impact Test) definiert, der ein Gleiten sowie den Aufprall des Nutzfahrzeugs senkrecht zur Fahrtrichtung auf einen Bordstein simuliert. Diese Extremlast und alle anderen bekannten Nachweistests resultieren für die genannten AFP-Stähle erfolgreich.For the design and / or the proof of the operational strength of the AFP steel for safety-critical axle components, a curb-impact test was defined, which simulates sliding and the impact of the commercial vehicle perpendicular to the direction of travel on a curb. This extreme load and all other known verification tests result successfully for the AFP steels mentioned.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Anordnung eines Radträgers und einer Bremsscheibe an einem Achsschenkel bereitzustellen, deren Bestandteile kostengünstig herstellbar und einfach montierbar sind und die insbesondere den Lasten des Curb-Impact Test standzuhalten vermögen. The object of the present invention is to provide an alternative arrangement of a wheel carrier and a brake disk on a steering knuckle, the components of which are inexpensive to manufacture and easy to assemble and which are able to withstand the loads of the curb-impact test in particular.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung eines Radträgers und einer Bremsscheibe an einem Achsträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an arrangement of a wheel carrier and a brake disc on an axle carrier with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiment variants of the invention are the subject of the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind der Radträger und die Bremsscheibe über ein Wälzlager relativ zum Achsschenkel um eine Raddrehachse drehbar. Der Achsschenkel weist eine nabenartige, zu einer Felge eines Fahrzeugrades offene topfförmige Aufnahme auf, in der das Wälzlager aufgenommen ist. Dabei liegt ein Lageraußenring des Wälzlagers reibschlüssig an einer Innenfläche der Aufnahme des Achsschenkels an und ein Lagerinnenring liegt reibschlüssig an einem Wellenzapfen an, der drehfest mit dem Radträger verbunden ist. Der Wellenzapfen ist als Vollwellenzapfen aus einem deformierbaren Werkstoff ausgebildet, der zum aus einem Gusseisenmaterial gefertigten Achsschenkel hin mit einer Lagermutter axial an der Innenfläche der Aufnahme gesichert ist, wobei ein Übergangsbereich der Außenfläche des Wellenzapfens zwischen einer im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche eines Mittelteils und dem Flansch wenigstens zwei Kurvenbereiche aufweist.In the arrangement according to the invention, the wheel carrier and the brake disc can be rotated about a wheel axis of rotation relative to the steering knuckle via a roller bearing. The steering knuckle has a hub-like, pot-shaped receptacle which is open to a rim of a vehicle wheel and in which the roller bearing is received. In this case, an outer bearing ring of the rolling bearing rests frictionally against an inner surface of the receptacle of the steering knuckle and an inner bearing ring rests frictionally against a shaft journal which is connected to the wheel carrier in a rotationally fixed manner. The shaft journal is designed as a solid shaft journal made of a deformable material, which is secured axially to the steering knuckle made of a cast iron material with a bearing nut on the inner surface of the receptacle, at least a transition area of the outer surface of the shaft journal between a substantially cylindrical outer surface of a central part and the flange has two curve areas.

Eine solche Anordnung zeichnet sich durch ihre kostengünstig herstellbaren Bauteile aus.Such an arrangement is distinguished by its components that can be manufactured at low cost.

Um den sicherheitskritischen Anforderung gerecht zu werden, besteht der Wellenzapfen aus einem deformierbaren Werkstoff, insbesondere aus einem elastischen Stahl, der sich unter höheren Lasten plastisch verformt, aber nicht bricht, noch bevor der Wellenzapfen eine merkliche Werkstoffschädigung erfährt.In order to meet the safety-critical requirements, the shaft journal is made of a deformable material, in particular an elastic steel, which is plastically deformed under higher loads, but does not break before the shaft journal experiences significant material damage.

Diese Lösung bietet zudem den Vorteil, dass im Schadensfall nur der deformierte Wellenzapfen selbst auszutauschen ist und nicht der fertigungstechnisch und wirtschaftlich aufwändigere, aus Gusseisenmaterial gefertigte Achskörper.This solution also offers the advantage that, in the event of damage, only the deformed shaft journal itself has to be replaced and not the axle body made of cast iron material, which is more complex in terms of production technology and economically.

Unter der genannten Curb-Impact Last erfährt der Wellenzapfen ein deutlich höheres Tragemoment als bei anderen Lastumgebungen. Dieser Extremlast wirkt der Wellenzapfen konstruktive soweit entgegen, indem eine Nachgiebigkeit im Radlager besteht, da der Wellenzapfen mit dem Radträger konstruktiv verbunden ist.Under the curb-impact load mentioned, the shaft journal experiences a significantly higher load torque than in other load environments. The shaft journal counteracts this extreme load constructively to the extent that there is flexibility in the wheel bearing, since the shaft journal is structurally connected to the wheel carrier.

Aufgrund der hohen Lasten im Bereich des Achszapfens, wird die höher belastete Punktlast auf einen größeren Fügedurchmesser gesetzt, da der Gusseisenwerkstoff des Achskörpers, wie die bisherigen AFP-Stahl-Konstruktionen, dort die höchsten Lasten kompensieren muss. Bei einem kleineren Zapfendurchmesser würden dabei signifikant höhere Lasten auftreten als bei der vorliegenden Lösung. Der belastete Querschnitt im Aufnahmebereich des Radlageraussenrings im Achsschenkeltopf weist bei geringerem Gewicht ein größeres Widerstandsmoment auf als der Querschnitt einer konventionellen angeschmiedeten Achszapfens.Due to the high loads in the area of the stub axle, the higher loaded point load is set to a larger joint diameter, because the cast iron material of the axle body, like the previous AFP steel constructions, has to compensate for the highest loads there. With a smaller journal diameter, significantly higher loads would occur than with the present solution. The loaded cross-section in the receiving area of the wheel bearing outer ring in the steering knuckle pot has a greater moment of resistance with a lower weight than the cross-section of a conventional forged-on axle journal.

Ein weiterer Vorteil der Lastumverteilung liegt in den zu tragenden Achslasten sowie Radaufstandslasten, die deutlich ein geringeres Moment auf den Achszapfen indizieren, als bei den bisherigen Design-Lösungen.Another advantage of the load redistribution lies in the axle loads to be borne as well as the wheel contact loads, which clearly indicate a lower torque on the axle journal than with previous design solutions.

Zur Extremlast-Kompensation wirkt die bereits genannte Werkstoffdefinition des Achszapfens-Radlager-Nabe-Aufbaus. Für eine noch höhere Lastaufnahme ist der Übergangsbereich der Außenfläche des Wellenzapfens zwischen einer im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche eines Mittelteils und dem Flansch spannungsgünstiger gestaltet.The already mentioned material definition of the axle journal-wheel-bearing-hub structure acts to compensate for extreme loads. For an even higher load absorption, the transition area of the outer surface of the shaft journal between an essentially cylindrical outer surface of a central part and the flange is designed to be more stress-favorable.

Darüber hinaus ist auch der Austausch der Bremsscheibe in einfacher Weise möglich, da insbesondere das Radlager für den Austausch der Bremsscheibe nicht mehr demontiert werden muss und sämtliche Bauteile von der Fahrzeugradseite her zugänglich und montierbar bzw. demontierbar sind.In addition, the replacement of the brake disc is also possible in a simple manner, since in particular the wheel bearing no longer has to be dismantled for the replacement of the brake disc and all components are accessible and mountable or demountable from the vehicle wheel side.

Zur Reduzierung von Spannungen ist gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung ein an die zylindrische Mantelfläche des Mittelteils sich in Richtung des Flansches erstreckender erster Übergangsbereich als konkav geformte Anlagefläche für einen Sicherungsring ausgebildet.In order to reduce stresses, according to an embodiment of the invention, a first transition area extending on the cylindrical outer surface of the central part in the direction of the flange is designed as a concave contact surface for a locking ring.

Eine weitere Reduzierung von Spannungen am Wellenzapfen wird dadurch erreicht, dass ein sich an den ersten Übergangsbereich in Richtung des Flansches anschließender zweiter Übergangsbereich sich radial zum Flansch hin linear aufweitend ausgebildet ist.A further reduction of stresses on the shaft journal is achieved in that a second transition area adjoining the first transition area in the direction of the flange is designed to expand linearly radially towards the flange.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist ein an den zweiten Übergangsbereich sich in Richtung des Flansches erstreckender dritter Übergangsbereich als konkav geformte Ringfläche ausgebildet.According to an advantageous development, a third transition area extending in the direction of the flange at the second transition area is designed as a concave annular surface.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist die Bremsscheibe als Topfbremsscheibe ausgebildet, wobei ein Topfboden der Bremsscheibe zusammen mit dem Radträger in Umfangsrichtung verdrehsicher am Wellenzapfen festgelegt ist und somit der auf den Wellenzapfen wirkenden Extremlast entgegengewirkt wird.According to a further embodiment of the invention, the brake disc is designed as a cup brake disc, a cup base of the brake disc together with the wheel carrier being secured to the shaft journal so that it cannot rotate in the circumferential direction, thus counteracting the extreme load acting on the shaft journal.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante weist der Radträger einen inneren, sich radial erstreckenden Kranz auf, mit Durchgangsbohrungen für Schrauben, die in stirnseitige Gewindebohrungen des Wellenzapfens eingedreht sind.According to a further preferred embodiment variant, the wheel carrier has an inner, radially extending rim with through bores for screws which are screwed into the end-face threaded bores of the shaft journal.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Schnittdarstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Anordnung eines Radträgers und einer Bremsscheibe an einem Achsschenkel, und .
  • 2 eine Ausschnittsvergrößerung der Schnittdarstellung gemäß 1 zur Darstellung des Wellenzapfens.
Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a perspective sectional view of an embodiment of an inventive arrangement of a wheel carrier and a brake disc on a steering knuckle, and.
  • 2 an enlarged detail of the sectional view according to 1 to show the shaft journal.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Radträgers, der Bremsscheibe, des Achsschenkels, der Wälzlageraufnahme, des Wellenzapfens und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.In the following description of the figures, terms such as above, below, left, right, front, rear etc. relate exclusively to the exemplary representation and position of the wheel carrier, the brake disc, the steering knuckle, the roller bearing receptacle, the shaft journal and the like selected in the respective figures. These terms are not to be understood as restrictive, i.e. these references can change as a result of different working positions or the mirror-symmetrical design or the like.

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 4 insgesamt eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Achsschenkels bezeichnet. Der aus einem Gusseisenwerkstoff, bevorzugt aus Sphäroguss gefertigte Achsschenkel 4 weist ein Achsschenkellager 41 auf, das mit einem Achsträger 10 um eine vertikale Drehachse gelenkig verbunden ist.In 1 is with the reference number 4th overall denotes an embodiment variant of a steering knuckle according to the invention. The steering knuckle made of a cast iron material, preferably nodular cast iron 4th has a stub axle bearing 41 on that with an axle beam 10 is articulated about a vertical axis of rotation.

Auf der dem Achsträger 10 abgewandten Seite des Achsschenkellagers 41 ist eine nabenartige Aufnahme 42 sowie ein (hier nicht dargestellter) Bremsträger angeformt. Eine Bremsscheibe 2 übergreift dabei die nabenartige Aufnahme 42 des Achsschenkels 4.On the axle beam 10 remote side of the stub axle bearing 41 is a hub-like recording 42 as well as a brake carrier (not shown here). A brake disc 2 overlaps the hub-like recording 42 of the steering knuckle 4th .

1 zeigt des Weiteren einen Bremszylinder 14, einen die Bremsscheibe 2 überspannenden Bremssattel 7 und beidseits der Bremsscheibe 2 im Bremssattel 7 angeordnete Bremsbeläge 6. In dem Achsschenkellager 41 ist ein Achsträgerzapfen 9 aufgenommen, der in einer Ausnehmung des Achsschenkellagers 41 drehbar gelagert ist. 1 also shows a brake cylinder 14th , one the brake disc 2 spanning caliper 7th and on both sides of the brake disc 2 in the caliper 7th arranged brake pads 6th . In the stub axle bearing 41 is an axle trunnion 9 recorded in a recess of the stub axle bearing 41 is rotatably mounted.

Zur Anbringung eines Fahrzeugrades ist ein Radträger 3 vorgesehen, an dem mit einer Vielzahl von Radschrauben 11 die Felge eines (nicht gezeigten) Fahrzeugrades montierbar ist.A wheel carrier is used to attach a vehicle wheel 3 provided on the one with a variety of wheel bolts 11 the rim of a vehicle wheel (not shown) can be mounted.

Der Radträger 3 und die Bremsscheibe 2 sind, wie in 1 gezeigt, über ein Wälzlager 8 relativ zum Achsschenkel 1 um eine Raddrehachse D drehbar gelagert. Dazu ist das Wälzlager 8 in der nabenartigen Aufnahme 41 des Achsschenkels 1 aufgenommen.The wheel carrier 3 and the brake disc 2 are as in 1 shown about a rolling bearing 8th relative to the steering knuckle 1 around a wheel axis of rotation D. rotatably mounted. This is the roller bearing 8th in the hub-like recording 41 of the steering knuckle 1 recorded.

Wie in 1 des Weiteren erkennbar ist, liegt ein Lageraußenring 81 des Wälzlagers 8 reibschlüssig an einer Innenfläche 44 der Aufnahme 42 des Achsschenkels 4 an, während ein Lagerinnenring 82, der über Wälzkörper mit dem Lageraußenring 81 verbunden ist, reibschlüssig an einem Wellenzapfen 5 anliegt, der drehfest mit dem Radträger 3 verbunden ist.As in 1 Furthermore, there is an outer bearing ring 81 of the rolling bearing 8th frictionally engaged on an inner surface 44 the recording 42 of the steering knuckle 4th on, while a bearing inner ring 82 , which is connected to the bearing outer ring via rolling elements 81 is connected, frictionally on a shaft journal 5 rests, which rotatably with the wheel carrier 3 connected is.

Der Wellenzapfen 5 ist als Vollwellenzapfen aus einem deformierbaren Werkstoff ausgebildet, bevorzugt aus einem elastischen Stahl.The shaft journal 5 is designed as a solid shaft journal from a deformable material, preferably from an elastic steel.

Die Bremsscheibe 2 weist einen Reibring 21 und einen sich senkrecht zur Reibfläche des Reibrings 31 erstreckenden Topf 22, dessen freies Ende zwischen einem Halsabschnitts 32 des Radträgers 3 und einem Flanschbereich 52 des Wellenzapfens angeordnet ist.The brake disc 2 has a friction ring 21st and one perpendicular to the friction surface of the friction ring 31 extending pot 22nd , the free end of which is between a neck portion 32 of the wheel carrier 3 and a flange area 52 of the shaft journal is arranged.

Die Bremsscheibe 2 weist weiter einen am Innenumfang des Topfes 22 der Bremsscheibe 2 angeformten Flanschbereich auf, der mit Durchgangsbohrungen versehen ist, durch die Schrauben 12 reichen, die in den Flansch 34 des Radträgers 3 eingeschraubt sind.The brake disc 2 further has one on the inner circumference of the pot 22nd the brake disc 2 molded flange area, which is provided with through holes, through the screws 12 range that into the flange 34 of the wheel carrier 3 are screwed in.

Denkbar ist auch, den Radträger 3 und die Bremsscheibe 2 einstückig auszubilden, so dass der Radträger 3 am freien Ende des Topfes 22 angeformt ist. The wheel carrier is also conceivable 3 and the brake disc 2 in one piece, so that the wheel carrier 3 at the free end of the pot 22nd is molded.

Der Wellenzapfen 5 ist, wie in 2 gezeigt ist, an seinem dem Achsschenkellagers 41 nahen Ende mit einer Lagermutter 13 in der nabenartigen Aufnahme 42 gesichert.The shaft journal 5 is like in 2 is shown at its the kingpin bearing 41 near end with a bearing nut 13 in the hub-like recording 42 secured.

Die Lagermutter 13 ist dabei zwischen einem Boden 43 der nabenartigen Aufnahme 42 und dem Lagerinnenring 82 angeordnet und fixiert so den Wellenzapfen 5 axial zur Raddrehachse D in einer vorbestimmten Position.The bearing nut 13 is between a floor 43 the hub-like recording 42 and the bearing inner ring 82 arranged and thus fixes the shaft journal 5 axially to the wheel rotation axis D. in a predetermined position.

Der Wellenzapfen 5 weist an seiner Außenfläche 56 ein Übergangsbereich 57, 58, 59 zwischen einer im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche eines Mittelteils 51 und dem Flansch 52 auf.The shaft journal 5 points on its outer surface 56 a transition area 57 , 58 , 59 between a substantially cylindrical lateral surface of a central part 51 and the flange 52 on.

Dieser Übergangsbereich weist dabei zur Reduzierung von Spannungen im Belastungsfall wenigstens zwei Kurvenbereiche auf.This transition area has at least two curve areas to reduce stresses in the event of a load.

Ein an die zylindrische Mantelfläche des Mittelteils 51 sich in Richtung des Flansches 52 erstreckender erster Übergangsbereich 57 ist dabei als konkav geformte Anlagefläche für einen Sicherungsring 15 ausgebildet, der der axialen Sicherung des Wälzlagers 8 auf der dem Radträger 3 zugewandten Seite dient.One on the cylindrical surface of the middle part 51 towards the flange 52 extending first transition area 57 is a concave shaped contact surface for a locking ring 15th formed, the axial securing of the rolling bearing 8th on the wheel carrier 3 facing side is used.

Von diesem ersten Übergangsbereich 57 erstreckt sich in Richtung des Flansches 52 ein an diesen anschließender zweiter Übergangsbereich 58, der sich radial zum Flansch 52 hin linear aufweitend ausgebildet ist und somit den Durchmesser des Wellenzapfens in Richtung des Flansches vergrößert.From this first transition area 57 extends in the direction of the flange 52 a second transition area adjoining this 58 that extends radially to the flange 52 is designed to widen linearly and thus increases the diameter of the shaft journal in the direction of the flange.

Weiter erstreckt sich von dem zweiten Übergangsbereich 57 in Richtung des Flansches 52 ein dritter Übergangsbereich 59, der wiederum als konkav geformte Ringfläche ausgebildet ist und damit zur weiteren Spannungsreduzierung beiträgt.Further extends from the second transition area 57 towards the flange 52 a third transition area 59 , which in turn is designed as a concave ring surface and thus contributes to further reducing stress.

Der Wellenzapfen 5 weist Einbuchtungen auf der dem Radträger 3 abgewandten sowie auf der dem Achsträgerzapfen 9 zugewandten Seite des Wellenzapfens 5 auf.The shaft journal 5 has indentations on the wheel carrier 3 facing away and on the axle support pin 9 facing side of the shaft journal 5 on.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
BremsscheibeBrake disc
2121st
BremsringBrake ring
2222nd
Topf pot
33
RadträgerWheel carrier
3131
AußenkranzOuter rim
3232
HalsabschnittNeck section
3333
Deckelcover
3434
Flansch flange
44th
AchsschenkelSteering knuckle
4141
AchsschenkellagerStub axle bearings
4242
Topfpot
4343
Bodenground
4444
Innenfläche Inner surface
55
WellenzapfenShaft journal
5151
ZapfenkernCone core
5252
Flanschflange
5353
Fußfoot
5454
Einbuchtungindentation
5555
Einbuchtungindentation
5656
AußenflächeExterior surface
5757
erster Übergangsbereichfirst transition area
5858
zweiter Übergangsbereichsecond transition area
5959
dritter Übergangsbereich third transition area
66
Bremsbelag Brake pad
77th
Bremssattel Brake caliper
88th
Wälzlagerroller bearing
8181
LageraußenringBearing outer ring
8282
Lagerinnenring Bearing inner ring
99
Achsschenkelbolzenkingpin
1010
Achsträger Axle carrier
1111
RadschraubeWheel bolt
1212
Schraubescrew
1313
LagermutterBearing nut
1414th
BremszylinderBrake cylinder
1515th
Sicherungsring Locking ring
DD.
RaddrehachseWheel rotation axis

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102006025555 A1 [0002]DE 102006025555 A1 [0002]
  • EP 1800996 [0002]EP 1800996 [0002]

Claims (7)

Anordnung eines Radträgers (3) und einer Bremsscheibe (2) an einem Achsschenkel (4) eines Nutzfahrzeuges, - wobei der Radträger (3) und die Bremsscheibe (2) über ein Wälzlager (8) relativ zum Achsschenkel (4) um eine Raddrehachse (D) drehbar sind - und der Achsschenkel (4) eine nabenartige, zu einer Felge eines Fahrzeugrades offene topfförmige Aufnahme (42) aufweist, in der das Wälzlager (8) aufgenommen ist, - wobei ein Lageraußenring (81) des Wälzlagers (8) reibschlüssig an einer Innenfläche (44) der Aufnahme (42) des Achsschenkels (4) anliegt und ein Lagerinnenring (82) reibschlüssig an einer Außenfläche (56) eines Wellenzapfens (5) anliegt, - wobei ein Flansch (52) des Wellenzapfens (5) drehfest mit dem Radträger (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Wellenzapfen (5) als Vollwellenzapfen aus einem deformierbaren Werkstoff ausgebildet ist, - der zum Achsschenkel (4) hin mit einer Lagermutter (9) axial an der Innenfläche (61) der Aufnahme (6) gesichert ist, - wobei der Achsschenkel (4) aus einem Gusseisenwerkstoff gefertigt ist, - wobei ein Übergangsbereich (57, 58, 59) der Außenfläche (56) des Wellenzapfens (5) zwischen einer im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche eines Mittelteils (51) und dem Flansch (52) wenigstens zwei Kurvenbereiche aufweist.Arrangement of a wheel carrier (3) and a brake disc (2) on a steering knuckle (4) of a commercial vehicle, - the wheel carrier (3) and the brake disc (2) via a roller bearing (8) relative to the steering knuckle (4) around a wheel axis of rotation ( D) are rotatable - and the stub axle (4) has a hub-like, cup-shaped receptacle (42) open to a rim of a vehicle wheel, in which the roller bearing (8) is received, - with an outer bearing ring (81) of the roller bearing (8) frictionally engaged rests on an inner surface (44) of the receptacle (42) of the steering knuckle (4) and an inner bearing ring (82) rests in a frictionally engaged manner on an outer surface (56) of a shaft journal (5), a flange (52) of the shaft journal (5) being non-rotatable is connected to the wheel carrier (3), characterized in that - the shaft journal (5) is designed as a solid shaft journal made of a deformable material, - the steering knuckle (4) with a bearing nut (9) axially on the inner surface (61) of the Recording (6) is secured, - where de r steering knuckle (4) is made of a cast iron material, - wherein a transition region (57, 58, 59) of the outer surface (56) of the shaft journal (5) between a substantially cylindrical outer surface of a central part (51) and the flange (52) at least has two curve areas. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen (5) aus einem elastischen Stahl gefertigt ist.Arrangement according to Claim 1 , characterized in that the shaft journal (5) is made of an elastic steel. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein an die zylindrische Mantelfläche des Mittelteils (51) sich in Richtung des Flansches (52) erstreckender erster Übergangsbereich (57) als konkav geformte Anlagefläche für einen Sicherungsring (15) ausgebildet ist.Arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that a first transition area (57) extending on the cylindrical outer surface of the central part (51) in the direction of the flange (52) is designed as a concave contact surface for a locking ring (15). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen (5) in einem sich an den ersten Übergangsbereich (57) in Richtung des Flansches (52) anschließenden zweiter Übergangsbereich (58) sich radial zum Flansch (52) hin linear aufweitend ausgebildet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft journal (5) in a second transition area (58) adjoining the first transition area (57) in the direction of the flange (52) is designed to expand linearly radially towards the flange (52) is. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche1, dadurch gekennzeichnet, dass ein an den zweiten Übergangsbereich (57) sich in Richtung des Flansches (52) erstreckender dritter Übergangsbereich (59) als konkav geformte Ringfläche ausgebildet ist.Arrangement according to one of the preceding claims 1, characterized in that a third transition area (59) extending at the second transition area (57) in the direction of the flange (52) is designed as a concave annular surface. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (2) als Topfbremsscheibe ausgebildet ist, wobei ein Topfboden der Bremsscheibe (2) zusammen mit dem Radträger (3) in Umfangsrichtung verdrehsicher am Wellenzapfen (5) festgelegt ist.Arrangement according to one of the preceding claims 1 to 2, characterized in that the brake disc (2) is designed as a cup brake disc, with a cup base of the brake disc (2) together with the wheel carrier (3) being secured against rotation in the circumferential direction on the journal (5). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträger (3) einen inneren, sich radial erstreckenden Kranz (34) aufweist, mit Durchgangsbohrungen für Schrauben (14), die in stirnseitige Gewindebohrungen (53) des Wellenzapfens (5) eingedreht sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel carrier (3) has an inner, radially extending rim (34) with through bores for screws (14) which are screwed into the front threaded bores (53) of the shaft journal (5) .
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