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Die Erfindung betrifft eine Radlagereinheit umfassend ein Radlager mit einem Innenring mit einer Innenringlaufbahn und mit einem Außenring mit einer Außenringlaufbahn sowie mit Wälzkörperkugeln, die zwischen Innenring und Außenring wälzend gelagert in einem Käfig voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei der Innenring als Nabe ausgebildet ist und an seinem einen axialen Ende einen radial nach außen weisenden Innenringflansch zur Befestigung eines Fahrzeugrades und an seinem anderen axialen Ende eine Stirnverzahnung aufweist, und wobei der Außenring an seinem einen axialen Ende einen Außenringflansch zur Befestigung an einem Achsträger aufweist.
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Es sind bereits Radlagereinheiten bekannt, die eine Zahn auf Zahnstellung in der Montage des Radlagers mit Stirnverzahnung mit einer Antriebswelle vermeiden helfen. Im Radlager ist hierzu eine Schulter bzw. Nase in der Flanschinnenbohrung vorgesehen. Eine derartige Radlagereinheit ist beispielhaft in 1 gezeigt.
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Aus der
DE 10 2011 006 123 A1 ist ein Radträger mit Radlager für ein Kraftfahrzeugbekannt, mit einer über ein Gleichlaufgelenk oder dgl. angetriebenen Nabe, auf der eine Laufbahn für einen ersten Ring von Wälzkörpern vorgesehen und ein eine Laufbahn für einen zweiten Ring von Wälzkörpern bildender Innenring verstemmt ist, während ein einstückiger Außenring für die Wälzkörper in eine Aufnahme im Radträger eingesetzt ist, und wobei an die Nabe ein für die Befestigung des Radflansches vorgesehener Flansch angeformt ist, der zumindest ein Loch aufweist, durch welches Schrauben, die die Lage des Außenrings im Radträger sichern, am Radträger festschraubbar sind. Es ist der Außenring in die nach Art eines Sacklochs ausgebildete Aufnahme im Radträger mit einer Übergangspassung eingesetzt und durch eine mittels der genannten Schrauben an der Stirnseite des Radträgers befestigte Sicherungsscheibe in Axialrichtung gehalten, während auf der dem Innenring abgewandten Stirnseite des durch das Verstemmen gebildeten Bördelbundes der Nabe eine Stirnverzahnung zur Darstellung einer formschlüssigen Verbindung mit einer an der Gelenkglocke des Gleichlaufgelenks vorgesehen Stirnverzahnung eingebracht ist. Ferner beschreibt diese Anmeldung eine Verschraubung der Nabe mit Stirnverzahnung mit der ebenfalls eine Stirnverzahnung aufweisenden Gelenkglocke über eine mittels einer Feder vorgespannten Schraube.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Radlagereinheit bereitzustellen, welche eine vereinfachte und kostengünstige Abstützung eines Federelements für eine vorzuspannende Befestigungsschraube gewährleistet. Insbesondere soll eine Radlagereinheit mit Stirnverzahnung zur Anbindung an eine Gelenkglocke bzw. eine Antriebswelle bereitgestellt werden, die eine Zahn-auf-Zahn Position bei der Montage vermeiden hilft.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Radlagereinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Eine erfindungsgemäße Radlagereinheit umfasst ein Radlager mit einem Innenring mit einer Innenringlaufbahn und mit einem Außenring mit einer Außenringlaufbahn sowie mit Wälzkörperkugeln, die zwischen Innenring und Außenring wälzend gelagert in einem Käfig voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei der Innenring als Nabe ausgebildet ist und an seinem einen axialen Ende einen radial nach außen weisenden Innenringflansch zur Befestigung eines Fahrzeugrades und an seinem anderen axialen Ende eine Stirnverzahnung zur Anbindung an eine Antriebswelle aufweist, und wobei der Außenring an seinem einen axialen Ende einen Außenringflansch zur Befestigung an einem Achsträger aufweist. Erfindungsgemäß weist der Innenring in seinem hohlzylindrisch ausgebildeten Inneren, auf seiner axialen Seite zur Aufnahme einer zentralen Befestigungsschraube (auch als sogenannte Dehnschraube bezeichnet), eine den Innendurchmesser reduzierende Schulter auf, und ist ferner ein Einlegeteil vorhanden, welches sich mit einem radial nach außen weisenden Halteflansch an der den Innendurchmesser des Innenrings reduzierenden Schulter abstützt und welches an seinem anderen axialen Ende einen radial nach innen gerichteten Stützflansch zur Abstützung eines Federelements zum Vorspannen der Befestigungsschraube aufweist.
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Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass mit konstruktiv vereinfachten Mittel ein Widerlager für ein Federelement zum Vorspannen einer Befestigungsschraube bei einer Radlagereinheit mit Stirnverzahnung zur Ankopplung an eine Antriebswelle bzw. zur Verschraubung der Radlagereinheit mit der Antriebswelle bereitgestellt ist.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Wälzlager sind Lager, bei denen zwischen einem Innenring und einem Außenring rollende Wälzkörper den Reibungswiderstand verringern. Wälzlager werden bevorzugt in Anwendungsgebieten verwendet, wo Lagerungen bei kleinen Drehzahlen und hohen Lasten reibungsarm arbeiten sollen und wo sich Drehzahlen häufig ändern. Radlager in Fahrzeugen dienen dazu, eine Rotation der Fahrzeugräder relativ zum Fahrgestell zu ermöglichen und müssen dabei radiale und axiale, auftretende Kräfte aufnehmen. Die radialen Kräfte können dabei durch das Eigengewicht des Fahrzeuges entstehen und die axialen Kräfte können durch seitliche Kräfte, beispielsweise bei der Kurvenfahrt eines Fahrzeuges entstehen. Für die Aufnahme von radialen und axialen Kräften bei der Radlagerung gibt es bereits eine Vielzahl verschiedener, aus dem Stand der Technik bekannter Radlagerkonfigurationen.
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Der Außenring und der Innenring des Radlagers sind koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet. Durch die Anordnung des Außen- und Innenrings steht sich die Außenringlaufbahn und Innenringlaufbahn gegenüber. Hierdurch wird ein Wälzkörperraum gebildet, der einen oder mehrere Sätze Wälzkörper zwischen der Außenringlaufbahn und der Innenringlaufbahn aufnehmen kann.
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Das Radlager kann einen Käfig aufweisen, wobei der Käfig die Wälzkörper führt. Der Käfig ist so ausgebildet, dass die Wälzkörperkugeln und/oder die Wälzkörperrollen voneinander beabstandet werden, damit beispielsweise die Reibung und Wärmeentwicklung der Wälzkörper möglichst gering gehalten wird. Ferner hält der Käfig die Wälzkörperkugeln und/oder Wälzkörperrollen in einem festen Abstand beim Abwälzen zueinander, wodurch eine gleichmäßige Lastverteilung erzielt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass das Einlegeteil als Blechteil ausgebildet ist. Es kann somit in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass eine konstruktiv vereinfachte und kostengünstige Möglichkeit zur Abstützung eines Federelements zum Vorspannen einer Befestigungsschraube bei einer Radlagereinheit mit Stirnverzahnung für die Ankopplung einer Antriebswelle geschaffen ist.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass das Einlegeteil als Teil einer vormontierten Baugruppe ausgebildet ist, wobei die Baugruppe eine Befestigungsschraube, ein um den Schraubenhals der Befestigungsschraube angeordnetes Federelement zum Verspannen der Befestigungsschraube, das Einlegeteil zum Abstützen des Federelements und einen Sicherungsring umfasst. Das Einlegeteil ist zwischen dem Kopfteil der Befestigungsschraube und einem bevorzugt als O-Ring ausgebildeten Sicherungsring zur endseitigen Montage an der Befestigungsschraube gehalten. Das in der Baugruppe vorhandene Federelement stützt sich zwischen dem radial nach innen gerichteten Stützflansch des Einlegeteils und dem Kopfteil der Befestigungsschraube ab, wobei die Baugruppe am freien Ende der Befestigungsschraube unverlierbar durch den Sicherungsring gehalten ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine einfache Montage des Einlegeteils zum Vorspannen der Befestigungsschraube ermöglicht wird.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass der Halteflansch in Form einer Unterlegscheibe, insbesondere mit einer profilierten und/oder geformten Oberfläche, für den Kopf der Befestigungsschraube ausgebildet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass durch das speziell ausgestaltete Einlegeteil die Funktionalität einer Unterlegscheibe für die vorgespannte Befestigungsschraube integriert und eine zusätzliche Unterscheibe nicht erforderlich ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine herkömmliche Radlagereinheit, in der oberen Darstellung in perspektivischer Ansicht mit axialem Teilschnitt und in der unteren Darstellung in einer Axialschn ittdarstellung.
- 2 den als Nabe ausgebildeten Innenring einer erfindungsgemäßen Radlagereinheit in einer Axialschnittdarstellung, und
- 3 einen vergrößerten Teilausschnitt des Innenrings mit eingelegtem Einlegeteil, zentraler Befestigungsschraube und Federelement zur Vorspannung der Befestigungsschraube.
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Die 1 zeigt eine Radlagereinheit 1 gemäß dem Stand der Technik, umfassend ein Radlager 2 mit einem Innenring 3 mit einer Innenringlaufbahn 4 und mit einem Außenring 5 mit einer Außenringlaufbahn 6 sowie mit Wälzkörperkugeln 7, die zwischen Innenring 3 und Außenring 5 wälzend gelagert in einem Käfig 8 voneinander beabstandet angeordnet sind. Das dargestellte Radlager 2 ist als zweireihiges Schrägkugellager ausgebildet. Der Innenring 3 ist als Nabe bzw. Radnabe ausgebildet und weist an seinem einen axialen Ende einen radial nach außen weisenden Innenringflansch 9 zur Befestigung eines nicht dargestellten Fahrzeugrades und an seinem anderen axialen Ende eine Stirnverzahnung 10 zur Anbindung an eine nicht dargestellte Antriebswelle auf. Der Außenring 5 weist an seinem Umfang angeordnet bzw. ausgebildet einen Außenringflansch 11 zur Befestigung der Radlagereinheit 1 an einem nicht dargestellten Achsträger auf. Darüber hinaus weist Innenring 3 in seinem hohlzylindrisch ausgebildeten Inneren, auf seiner axialen Seite zur Aufnahme einer zentralen Befestigungsschraube 16, eine den Innendurchmesser reduzierende erste Schulter sowie eine den Innendurchmesser weiter reduzierende zweite auf, die beispielsweise jeweils durch einen Fräsvorgang hergestellt sind. Die erste Schulter dient zur Abstützung des Schraubenkopfes einer Befestigungsschraube 16 zur geschraubten Anbindung an die nicht dargestellte Antriebswelle und die zweite Schulter dient der Abstützung eines Federelements 15 zum Vorspannen der in den als Nabe ausgebildeten Innenring 3 eingeführten, in 3 dargestellten, Befestigungsschraube 16 der Radlagereinheit 1.
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Die 2 zeigt den als Nabe ausgebildeten Innenring 3 einer Radlagereinheit 1 gemäß der Erfindung in einem Axialschnitt. Der als Nabe ausgebildete Innenring 3 weist an seinem einen axialen Ende einen radial nach außen weisenden Innenringflansch 9 zur Befestigung eines nicht dargestellten Fahrzeugrades und an seinem anderen axialen Ende eine hier nicht erkennbare Stirnverzahnung 10 auf. Der Innenring 3 weist in seinem hohlzylindrisch ausgebildeten Inneren, auf seiner axialen Seite zur Aufnahme einer zentralen nicht dargestellten Befestigungsschraube 16, eine einzige den Innendurchmesser reduzierende Schulter auf, wobei ein Einlegeteil 12 vorhanden ist, welches sich mit einem radial nach außen weisenden Halteflansch 13 an der den Innendurchmesser des Innenrings 3 reduzierenden Schulter abstützt. Zur Abstützung eines Federelements 15, für das Vorspannen der Befestigungsschraube 16, weist das Einlegeteil 12 an seinem anderen axialen Ende einen radial nach innen gerichteten Stützflansch 14 auf. Das Einlegeteil 12 kann als topfförmiges Blechteil mit gelochtem Boden und auskragendem Kopfteil ausgebildet sein, wobei der Boden den Stützflansch 14 und das auskragende Kopfteil den Halteflansch 13 bildet. Ein aufwändiges einfräsen einer Stützschulter für das Federelement 15, wie es etwa gemäß 1 im Stand der Technik vorgesehen ist, kann somit entfallen.
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Die 3 zeigt einen vergrößerten Teilausschnitt des Innenrings mit eingelegtem Einlegeteil 12, zentraler Befestigungsschraube 16 und Federelement 15 zur Vorspannung der Befestigungsschraube 16. Der als Nabe ausgebildete Innenring 3 weist an seinem einen axialen Ende einen radial nach außen weisenden Innenringflansch 9 zur Befestigung eines Fahrzeugrades auf. Der Innenring 3 nimmt in seinem hohlzylindrisch ausgebildeten Inneren an einer den Innendurchmesser redduzierenden Schulter ein den Innendurchmesser weiter reduzierendes Einlegeteil 12 auf, wobei das Einlegeteil 12 als Kreisringzylindrisches Blechteil ausgebildet ist, welches sich mit einem an seinem einen axialen Ende radial nach außen weisenden Halteflansch 13 an der den Innendurchmesser des Innenrings 3 reduzierenden Schulter abstützt und welches an seinem anderen axialen Ende einen radial nach innen gerichteten (den Innendurchmesser der Nabe weiter reduzierenden) Stützflansch 14 zur Abstützung des Federelements 15 zum Vorspannen der Befestigungsschraube 16 aufweist.
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Die 3 zeigt ferner, dass das Einlegeteil 12 als Teil einer vormontierten Baugruppe ausgebildet ist. Diese Baugruppe umfasst eine Befestigungsschraube 16, ein Federelement 15 zum Verspannen der Befestigungsschraube 16, das Einlegeteil 12 zum Abstützen des Federelements 15, und einen Sicherungsring 17 zur endseitigen Montage an der Befestigungsschraube 16, um die Baugruppe am freien Ende der Befestigungsschraube 16 unverlierbar zusammenzuhalten.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radlagereinheit
- 2
- Radlager
- 3
- Innenring
- 4
- Innenringlaufbahn
- 5
- Außenring
- 6
- Außenringlaufbahn
- 7
- Wälzkörperkugeln
- 8
- Käfig
- 9
- Innenringflansch
- 10
- Stirnverzahnung
- 11
- Außenringflansch
- 12
- Einlegeteil
- 13
- Halteflansch
- 14
- Stützflansch
- 15
- Federelement
- 16
- Befestigungsschraube
- 17
- Sicherungsring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011006123 A1 [0003]
