DE102019206952A1 - Nutzfahrzeug-Radkopf - Google Patents

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DE102019206952A1
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roller bearing
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flange
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Mario Traunspurger
Paul Lenz
Thomas Bergmann
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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nutzfahrzeug-Radkopf (1), umfassend einen Nabenträger (2), der einen Innenring-Lagersitz (4) aufweist, eine Radnabe (8), die einen Radnabenflansch (15), einen Außenring-Lagersitz (9) und mehrere axial außenseitig auf einem gemeinsamen ersten Lochkreis verteilt angeordnete Gewindebohrungen (28) für Flanschwellenschrauben (27) aufweist, eine mittels Flanschwellenschrauben (27) an den Gewindebohrungen (28) der Radnabe (8) befestigte Flanschwelle (3), ein zwischen dem Innenring-Lagersitz (4) und dem Außenring-Lagersitz (9) angeordnetes Wälzlager (5), das wenigstens einen Wälzlager-Außenring (5.1) und wenigstens einen Wälzlager-Innenring (5.2, 5.3) aufweist, und eine Bremsscheibe (11) mit einem Befestigungsflansch (14), der mittels mehrerer auf einem gemeinsamen zweiten Lochkreis verteilt angeordneter Gewindebolzen (20) mit dem Radnabenflansch (15) der Radnabe (8) lösbar verbunden ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring-Lagersitz (9) von einer axial innenseitigen Bohrung in der Radnabe (8) gebildet wird, in die das komplette Wälzlager (5) von innen eingesetzt ist, derart, dass der wenigstens eine Wälzlager-Außenring (5.1) des Wälzlagers (5) in der in die Bohrung eingesetzten Endposition des Wälzlagers (5) stirnseitig an einem Absatz der Bohrung der Radnabe (8) ansteht, der gegenüber den Gewindebohrungen (28) für die Flanschwellenschrauben (27) axial nach innen zurückversetzt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nutzfahrzeug-Radkopf, umfassend einen Nabenträger, der einen Innenring-Lagersitz aufweist, eine Radnabe, die einen Radnabenflansch, einen Außenring-Lagersitz und mehrere axial außenseitig auf einem gemeinsamen ersten Lochkreis verteilt angeordnete Gewindebohrungen für Flanschwellenschrauben aufweist, eine mittels Flanschwellenschrauben an den Gewindebohrungen der Radnabe befestigte Flanschwelle, ein zwischen dem Innenring-Lagersitz und dem Außenring-Lagersitz angeordnetes Wälzlager, das wenigstens einen Wälzlager-Außenring und wenigstens einen Wälzlager-Innenring aufweist, und eine Bremsscheibe mit einem Befestigungsflansch, der mittels mehrerer auf einem gemeinsamen zweiten Lochkreis verteilt angeordneter Gewindebolzen mit dem Radnabenflansch der Radnabe lösbar verbunden ist.
  • Die DE 10 2015 213 876 A1 beschreibt eine Radnaben-Bremsscheiben-Anordnung, bei der die Verbindungsbolzen jeweils einen zylinderförmigen ersten Endabschnitt, einen zylinderförmigen zweiten Endabschnitt und einen zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt angeordneten mittigen Abschnitt aufweisen, wobei jeweils der erste Endabschnitt des Verbindungsbolzens formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit einem Befestigungsflansch einer Bremsscheibe verbunden ist, wobei sich der mittige Abschnitt des Verbindungsbolzens durch einen Aufnahmedurchbruch eines Radnabenflansches der Radnabe erstreckt und wobei sich der an den mittigen Abschnitt angrenzende zweite Endabschnitt des Verbindungsbolzens von dem Radnabenflansch in eine, der Bremsscheibe entgegengesetzte Richtung erstreckt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nutzfahrzeug-Radkopf zu schaffen, der besonders kompakt aufgebaut ist.
  • Die Aufgabe wird durch einen Nutzfahrzeug-Radkopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Darüber hinausgehende, weitere Merkmale der folgenden Beschreibung können gegebenenfalls zusätzliche erfindungsgemäße Lösungen sein.
  • Der erfindungsgemäße Nutzfahrzeug-Radkopf umfasst:
    • - einen Nabenträger, der einen Innenring-Lagersitz aufweist,
    • - eine Radnabe, die einen Radnabenflansch, einen Außenring-Lagersitz und mehrere axial außenseitig auf einem gemeinsamen ersten Lochkreis verteilt angeordnete Gewindebohrungen für Flanschwellenschrauben aufweist,
    • - eine mittels Flanschwellenschrauben an den Gewindebohrungen der Radnabe befestigte Flanschwelle,
    • - ein zwischen dem Innenring-Lagersitz und dem Außenring-Lagersitz angeordnetes Wälzlager, das wenigstens einen Wälzlager-Außenring und wenigstens einen Wälzlager-Innenring aufweist, und
    • - eine Bremsscheibe mit einem Befestigungsflansch, der mittels mehrerer auf einem gemeinsamen zweiten Lochkreis verteilt angeordneter Gewindebolzen mit dem Radnabenflansch der Radnabe lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Außenring-Lagersitz von einer axial innenseitigen Bohrung in der Radnabe gebildet wird, in die das komplette Wälzlager von innen eingesetzt ist, derart, dass der Wälzlager-Außenring des Wälzlagers in der in die Bohrung eingesetzten Endposition des Wälzlagers stirnseitig an einem Absatz der Bohrung der Radnabe ansteht, der gegenüber den Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben axial nach innen zurückversetzt ist.
  • Der erfindungsgemäße Nutzfahrzeug-Radkopf kann in beliebigen Nutzfahrzeugen Verwendung finden, also in Kraftfahrzeugen, die nach ihrer jeweiligen Bauart und Einrichtung zum Transport von Personen oder Gütern, oder zum Ziehen von Anhängern bestimmt sind. Der erfindungsgemäße Nutzfahrzeug-Radkopf kann somit beispielsweise in einem Lastkraftwagen, einem Omnibus, einer Zugmaschine, einem Anhänger, einem Einsatzfahrzeug oder einem Kranwagen Verwendung finden. Der erfindungsgemäße Nutzfahrzeug-Radkopf ist insoweit für höhere Traglasten vorgesehen, als dies beispielsweise bei Personenkraftwagen im Allgemeinen die Regel ist.
  • Der Nabenträger ist als eine nicht-rotierende, d.h. bezüglich des Fahrzeugkörpers feststehende, allenfalls lenkbare Aufnahme für die sich drehende Radnabe ausgebildet. Der Nabenträger kann insoweit auch als Achszapfen bezeichnet werden.
  • Der Innenring-Lagersitz bildet einen Sitz, d.h. eine statische Aufnahme für wenigstens einen Wälzlager-Innenring eines Wälzlagers des Nutzfahrzeug-Radkopfes. Der Außenring-Lagersitz bildet einen Sitz, d.h. eine statische Aufnahme für wenigstens einen Wälzlager-Außenring des Wälzlagers des Nutzfahrzeug-Radkopfes. Das Wälzlager bildet das Radlager des Nutzfahrzeug-Radkopfes. Insoweit kann das Wälzlager einreihig, zweireihig oder gegebenenfalls auch mehrreihig ausgebildet sein. Zur Anwendung kommen im Allgemeinen Kegelrollenlager oder Schrägkugellager.
  • Die Radnabe ist mittels des Wälzlagers drehbar auf dem Nabenträger gelagert. Die Radnabe trägt wenigstens eine Felge und über die Felge insoweit auch wenigstens einen Reifen.
  • Die Radnabe weist einen Radnabenflansch auf und die Bremsscheibe weist einen Befestigungsflansch auf. Der Radnabenflansch ist mit dem Befestigungsflansch über mehrere, auf einem gemeinsamen Lochkreis (dem zweiten Lochkreis), insbesondere in gleichen Abständen voneinander, verteilt angeordneter Gewindebolzen lösbar verbunden. Somit wird die Bremsscheibe mittels der Gewindebolzen mit der Radnabe lösbar verbunden.
  • Die Radnabe weist außerdem mehrere Gewindebohrungen für Flanschwellenschrauben auf. Die mehreren Gewindebohrungen sind axial außenseitig auf einem gemeinsamen Lochkreis (dem ersten Lochkreis) insbesondere gleichmäßig verteilt an der Radnabe angeordnet. Mit dem Begriff „außenseitig“ wird diejenige Richtung verstanden, die von der Radnabe ausgehend betrachtet am betreffenden Nutzfahrzeug nach außen gerichtet ist, also dort, wo die Räder (Felgen mit Reifen) mittels Radmuttern an die Radnabe angeschraubt sind. Mit dem Begriff „innenseitig“ wird diejenige Richtung verstanden, die von der Radnabe ausgehend betrachtet am betreffenden Nutzfahrzeug nach innen gerichtet ist, also dort, wo im Allgemeinen die Bremsscheibe angeordnet ist.
  • Als ein Nutzfahrzeug-Radkopf für angetriebene Räder umfasst der Nutzfahrzeug-Radkopf auch eine Flanschwelle, die angetrieben ist und mit der Radnabe des Nutzfahrzeug-Radkopfes fest verbunden ist und zwar mittels der in die Gewindebohrungen der Radnabe eingeschraubten Flanschwellenschrauben. Die Flanschwelle ist insoweit außenseitig an der äußeren Stirnseite der Radnabe mit der Radnabe verbunden.
  • Indem der Außenring-Lagersitz der Radnabe von einer axial innenseitigen Bohrung in der Radnabe gebildet wird, kann das komplette Wälzlager von innen eingesetzt werden, derart, dass der Wälzlager-Außenring des Wälzlagers in der in die Bohrung eingesetzten Endposition des Wälzlagers auch stirnseitig an einem Absatz der Bohrung der Radnabe ansteht, wobei dieser Absatz in axialer Richtung so gegenüber den Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben nach innen zurückversetzt ist, dass sich die Gewindebohrungen und das Wälzlager in axialer Richtung betrachtet, nicht überschneiden. Dies eröffnet die Möglichkeit den Lochkreis der Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben, d.h. den ersten Lochkreis auf einem kleineren Durchmesser (oder zumindest auf einen allenfalls geringfügig größeren Durchmesser z.B. in der Größenordnung des Radius der Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben) zu positionieren, als der Außendurchmesser des Wälzlagers. Anders ausgedrückt, kann das Wälzlager bei vorgegebenem Teilkreisdurchmesser der Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben deutlich größer gewählt werden, als es bisher möglich war, da die Größe des Wälzlagers nun nicht mehr durch den Teilkreisdurchmesser der Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben begrenzt ist. Bei den bisherigen Bauarten überlappen die Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben in axialer Richtung nämlich mit dem Wälzlager, wie dies beispielsweise in DE 10 2015 213 876 A1 der Fall ist.
  • Indem der Außenring-Lagersitz der Radnabe von einer axial innenseitigen Bohrung in der Radnabe gebildet wird, kann das komplette Wälzlager von innen eingesetzt werden und es muss von außen keine Möglichkeit mehr vorgesehen werden, um das Wälzlager oder Teile des Wälzlagers von außen einsetzen zu können. In Folge müssen der Durchmesser des Wälzlagers und der Durchmesser für den Lochkreis der Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben nicht mehr aufeinander abgestimmt werden. Dadurch ergibt sich eine größere Freiheit in der Gestaltung des Nutzfahrzeug-Radkopfes, insbesondere kann der Nutzfahrzeug-Radkopf kompakter ausgeführt werden.
  • Die axial innenseitige Bohrung in der Radnabe muss nicht notwendiger Weise durch Bohren erzeugt sein. Die axial innenseitige Bohrung in der Radnabe kann beispielsweise auch durch Gießen, Gesenkschmieden, Tiefziehen oder andere Fertigungsverfahren, gegebenenfalls mit einer entsprechenden Nachbearbeitung, wie Drehen und/oder Schleifen erzeugt sein.
  • In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Nutzfahrzeug-Radkopfes können aufeinander zugewandte Trennflächen der Bremsscheibe und der Radnabe eine Trennebene bilden, die durch den Außenring-Lagersitz der Radnabe läuft, so dass die Gewindebolzen, welche die Bremsscheibe mit der Radnabe verbinden, den Wälzlager-Außenring zwischen der Bremsscheibe und der Radnabe festlegen. Die Trennflächen müssen nicht notwendiger Weise eben ausgebildet sein, sondern können gegebenenfalls, wie auch im später dargestellten Ausführungsbeispiel, gestuft ausgeführt sein. Aufgrund der Trennflächen zwischen der Bremsscheibe und der Radnabe wird einerseits der Wälzlager-Außenring in der Radnabe axial fixiert, wenn die Bremsscheibe mit der Radnabe verbunden wird. Andererseits kann der Wälzlager-Außenring bzw. das gesamte Wälzlager nach hinten heraus leicht entnommen werden, wenn die Bremsscheibe von der Radnabe demontiert ist. Insoweit kann ein separates axiales Befestigungsmittel zum axialen Festlegen des Wälzlager-Außenrings entfallen. Dies vereinfacht den Aufbau des Nutzfahrzeug-Radkopfes. Durch den Wegfall solcher separater axialer Befestigungsmittel zum axialen Festlegen des Wälzlager-Außenrings kann der Nutzfahrzeug-Radkopf auch kompakter gestaltet werden.
  • Die Bremsscheibe kann dazu wenigstens eine Anlagefläche aufweisen, welche den Wälzlager-Außenring des Wälzlagers axial nach innen abstützt. Die axial innenseitige Bohrung der Nabe kann dabei einen größeren Durchmesser aufweisen, als der innere Rand der Anlagefläche der Bremsscheibe. In Folge steht die Anlagefläche der Bremsscheibe zur Zentrumsachse der Bohrung hin über den Rand der Bohrung hinweg nach innen vor. Der überstehende Abschnitt der Anlagefläche begrenzt axial den Wälzlager-Außenring, wenn die Bremsscheibe beispielsweise mittels der Gewindebolzen mit der Radnabe verbunden ist.
  • Die wenigstens eine Anlagefläche kann im einfachsten Fall somit durch einen Ringbund der Bremsscheibe gebildet werden, der sich radial nach innen erstreckt
  • Alternativ zu einem Ringbund, der über einen Umfang durchgehend an einer Stirnseite des Wälzlager-Außenrings des Wälzlagers anliegt, kann die wenigstens eine Anlagefläche durch mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Vorsprünge gebildet werden, die sich radial nach innen erstrecken. Insoweit reicht es aus, wenn die Stirnseite des Wälzlager-Außenrings des Wälzlagers nur an diskreten Stellen, die über einen Umfang verteilt angeordnet sind, insbesondere in gleichmäßigen Abständen voneinander, von der Anlagefläche d.h. den Vorsprüngen der Bremsscheibe abgestützt wird. Die mehreren Vorsprünge können hinsichtlich ihrer Anzahl und ihren örtlichen Lagen mit den Bohrungen in der Radnabe für die Gewindebolzen korrelieren.
  • Aufgrund der erfindungsgemäßen Lage der axial innenseitigen Bohrung in der Radnabe und demgemäß aufgrund der erfindungsgemäßen Lage des Wälzlagers, besteht erste die Möglichkeit, die Radnabe mit einem durch eine Innenwand-Durchmesserreduzierung in seiner Wandstärke vergrößerten Radnabenau-ßenendabschnitt auszubilden, der sich an den Absatz der Bohrung axial nach außen erstreckend anschließt, und der die Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben vollständig aufnimmt.
  • So wird ein Radnabenaußenendabschnitt an der Radnabe gebildet, der die Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben vollständig aufnimmt. Der Außenring-Lagersitz für das Wälzlager befindet sich hingegen hinsichtlich der axialen Lage räumlich getrennt von diesem Radnabenaußenendabschnitt und insoweit hinsichtlich der axialen Lage räumlich getrennt von den Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben. In Folge können die Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben auf demselben Umfang oder zumindest auf einem nur geringfügig abweichenden Umfang wie der Wälzlager-Außenring angeordnet werden. Dadurch kann der Nutzfahrzeug-Radkopf noch kompakter gestaltet werden.
  • Der Innendurchmesser der Bohrung in der Radnabe kann somit größer sein, als der Durchmesser des ersten Lochkreises der Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben abzüglich des Durchmessers einer der Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben. Insoweit können die Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben und die Bohrung in der Radnabe sich im Durchmesser „überschneiden“. Dies ist möglich, da die Bohrung in der Radnabe und die Gewindebohrungen für die Flanschwellenschrauben axial voneinander beabstandet angeordnet sind.
  • Mehrere über einen Umfang verteilt angeordnete Gewindebolzen, von denen jeder Gewindebolzen einen ersten Außengewindeabschnitt aufweist, der mit einem Innengewindeabschnitt des Befestigungsflansches der Bremsscheibe in Eingriff ist, können einen zweiten Außengewindeabschnitt aufweisen, der einen Radbolzen zum Befestigen einer Felge bildet, und einen zwischen dem ersten Außengewindeabschnitt und dem zweiten Außengewindeabschnitt angeordneten Mittenabschnitt aufweisen, der eine Bohrung in dem Radnabenflansch der Radnabe durchdringt. Dabei können der jeweilige Mittenabschnitt jeden Gewindebolzens und die jeweilige dem Mittenabschnitt zugeordnete Bohrung des Radnabenflansches aufeinander abgestimmte Durchmesser aufweisen, die als eine Übermaßpassung ausgebildet sind.
  • Die Übermaßpassung von Mittenabschnitt eines Gewindebolzens und zugeordneter Bohrung in dem Radnabenflansch der Radnabe muss lediglich derart ausgeführt sein, dass dadurch während einer Montage und/oder Demontage eines Rades an dem Nutzfahrzeug-Radkopf bei entfernten Radmuttern die Bremsscheibe sich nicht von alleine von der Radnabe löst und somit das Wälzlager sich löst. Beim Zusammenbau von Bremsscheibe und Radnabe werden vorzugsweise zunächst die Gewindebolzen einzeln in den Befestigungsflansch der Bremsscheibe geschraubt. Anschließend wird die Radnabe auf die mit den Gewindebolzen ausgestattete Bremsscheibe aufgepresst. Die Übermaßpassung von Mittenabschnitt eines Gewindebolzens und zugeordneter Bohrung darf insoweit nicht zu eng toleriert sein, so dass die Radnabe zumindest weitgehend verspannungsfrei auf die Bremsscheibe aufgepresst werden kann.
  • Der Durchmesser des jeweiligen Mittenabschnitts jeden Gewindebolzens und der Durchmesser der jeweiligen dem Mittenabschnitt zugeordneten Bohrung des Radnabenflansches können insoweit Durchmesserwerte aufweisen, die ein jeweiliges unteres Übermaß aufweisen, das sicherstellt, dass die aus der Übermaßpassung resultierenden Haltekräfte zwischen Gewindebolzen und Radnabe zwar größer sind, als die beim Lösen der Radmutter aufgrund des jeweils auf den Gewindebolzen beim Lösen der jeweiligen Radmutter einwirkenden Drehmoments zu erwartenden Lösekräfte. Jedoch sollen übermäßige Verspannungen durch das Aufpressen der Radnabe auf die Bremsscheibe vermieden werden.
  • Der jeweilige Mittenabschnitt jeden Gewindebolzens kann eine Mantelwand aufweisen, die mit einem Rändel als Verdrehsicherung versehen ist. Alternativ zu einer eng tolerierten Übermaßpassung oder ergänzend zu einer weit tolerierten Übermaßpassung kann der jeweilige Mittenabschnitt jeden Gewindebolzens mit einem Rändel versehen sein. Der Rändel kann ausgebildet sein, ein Drehen des jeweiligen Gewindebolzens in der Radnabe zu verhindern, zumindest in einem solchen Maße, dass die aufgrund des Rändels resultierenden Haltekräfte zwischen Gewindebolzen und Radnabe entsprechend größer sind, als die beim Lösen der Radmutter aufgrund des jeweils auf den Gewindebolzen beim Lösen der jeweiligen Radmutter einwirkenden Drehmoments zu erwartenden Lösekräfte.
  • Der jeweilige Gewindebolzen kann alternativ oder ergänzend zu einem Rändel auch mittels eines Schraubensicherungslackes als Verdrehsicherung mit der Radnabe verbunden sein.
  • Das Wälzlager kann als ein zweireihiges Wälzlager mit einem einstückigen Wälzlager-Außenring ausgebildet sein. Das zweireihige Wälzlager kann ein zweireihiges Kegelrollenlager sein.
  • Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieses exemplarischen Ausführungsbeispiels können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder auch in anderen Kombinationen der Merkmale betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
  • Die Figuren zeigen:
    • 1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Nutzfahrzeug-Radkopf mit einem Paar angeschraubter Räder, die jeweils eine Felge und einen Reifen umfassen;
    • 2 eine Teilschnittdarstellung durch den Nutzfahrzeug-Radkopf gemäß 1 ohne Räder;
    • 3 eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften Bremsscheibe mit einem Befestigungsflansch;
    • 4 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung des Nutzfahrzeug-Radkopfes im Bereich eines Gewindebolzens; und
    • 5 eine perspektivische Darstellung eines Gewindebolzens in Alleinstellung.
  • Der in 1 dargestellte Nutzfahrzeug-Radkopf 1 umfasst einen Nabenträger 2. Der Nabenträger 2 ist als ein hohler Nabenträger 2 ausgebildet, so dass eine Flanschwelle 3 durch den hohlen Nabenträger 2 geführt werden kann. Der Nabenträger 2 weist einen Innenring-Lagersitz 4 für ein Wälzlager 5 auf. Das Wälzlager 5 ist im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels als ein zweireihiges Kegelrollenlager ausgebildet, das in der O-Anordnung ausgeführt ist. Das Wälzlager 5 umfasst einen einstückigen (zweireihigen) Radlager-Außenring 5.1 und zwei separate (einreihige) Radlager-Innenringe 5.2 und 5.3 auf, sowie eine Vielzahl von Lagerrollen 5.4. Der Nabenträger 2 weist außerdem einen sich an den Innenring-Lagersitz 4 axial anschließenden Nabenträger-Gewindeabschnitt 6 auf. Der Nabenträger-Gewindeabschnitt 6 trägt wenigstens eine Nabenmutter 7, insbesondere zwei Nabenmuttern 7. Im Falle von zwei Nabenmuttern 7 kann die dem Wälzlager 5 zugewandte Nabenmutter 7 dazu dienen, das Wälzlager 5 axial vorzuspannen, und die dem Wälzlager 5 abgewandte Nabenmutter 7 kann dazu dienen, die andere Nabenmutter 7 gegen unbeabsichtigtes Lösen zu sichern.
  • Das Wälzlager 5 trägt mit seinem Radlager-Außenring 5.1 eine Radnabe 8. Dazu weist die Radnabe 8 einen Außenring-Lagersitz 9 auf. Der Außenring-Lagersitz 9 umfasst einen Nabenträger-Absatz 30, an dem die eine Stirnseite des Radlager-Außenrings 5.1, nämlich die von einer Bremsscheibe 11 des Nutzfahrzeug-Radkopfes 1 abgewandten Stirnseite des Radlager-Außenrings 5.1, axial ansteht. Die der Bremsscheibe 11 des Nutzfahrzeug-Radkopfes 1 zugewandte Stirnseite des Radlager-Außenrings 5.1 stützt sich hingegen an einem Bund 12 der Bremsscheibe 11 axial ab.
  • In 1 sind zwei Bremsklötze 13.1 und 13.2 in ihren Einbaulagen (an der Bremsscheibe 11 gegenüberliegend), jedoch ohne einen zugehörigen Bremssattel gezeigt. Die Bremsscheibe 11 ist einstückig mit einem Befestigungsflansch 14 ausgebildet. Mittels des Befestigungsflansches 14 ist die Bremsscheibe 11 an einem Radnabenflansch 15 der Radnabe 8 befestigt.
  • Dazu weist der Befestigungsflansch 14, wie insbesondere in 2 und 3 ersichtlich ist, plane Sitzflächen 16 auf. Mit den Sitzflächen 16 des Befestigungsflansches 14 liegt die Bremsscheibe 11 flächig an einer Gegensitzfläche 17 der Radnabe 8 an. Den planen Sitzflächen 16 ist ein umlaufender Zentrierabsatz 18 zugeordnet, der auch an dem Befestigungsflansch 14 der Bremsscheibe 11 ausgebildet ist. Der Zentrierabsatz 18 des Befestigungsflansches 14 der Bremsscheibe 11 korrespondiert mit einem entsprechenden Gegenzentrierabsatz 19 (2 und 4) an der Radnabe 8.
  • Zur Verbindung der Bremsscheibe 11 mit der Radnabe 8 sind mehrere über einen Umfang gleichmäßig verteilte erfindungsgemäße Gewindebolzen 20 vorgesehen.
  • Ein solcher beispielhafter Gewindebolzen 20 ist in 5 in Alleinstellung repräsentativ auch für alle anderen Gewindebolzen 20 gezeigt. Der Gewindebolzen 20 weist einen ersten Außengewindeabschnitt 20.1 auf, der mit einem Innengewindeabschnitt 21 (4) des Befestigungsflansches 14 der Bremsscheibe 11 in Eingriff ist. Der Gewindebolzen 20 weist außerdem einen zweiten Außengewindeabschnitt 20.2 auf, der einen Radbolzen zum Befestigen wenigstens einer Felge 22.1, 22.2 (1) bildet. Der Gewindebolzen 20 weist darüber hinaus einen zwischen dem ersten Außengewindeabschnitt 20.1 und dem zweiten Außengewindeabschnitt 20.2 angeordneten Mittenabschnitt 20.3 auf, der im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels an seiner äußeren Mantelwand einen Rändel 23 trägt.
  • Der jeweilige Gewindebolzen 20 bzw. der Mittenabschnitt 20.3 des Gewindebolzens 20 durchdringt eine jeweils zugeordnete Bohrung 24 (4) in dem Radnabenflansch 15 der Radnabe 8.
  • Der jeweilige Mittenabschnitt 20.3 jeden Gewindebolzens 20 und die jeweilige dem Mittenabschnitt 20.3 zugeordnete Bohrung 24 des Radnabenflansches 15 weisen erfindungsgemäß aufeinander abgestimmte Durchmesser auf, die als eine Übermaßpassung ausgebildet sind.
  • Mittels der Übermaßpassung bzw. des Rändels 23 von Mittenabschnitt 20.3 und mittels der Bohrung 24 sind die Gewindebolzen 20 bezüglich des Radnabenflansches 15 der Radnabe 8 festgelegt. Mittels der ersten Außengewindeabschnitte 20.1 der Gewindebolzen 20 sind die Gewindebolzen 20 mit der Bremsscheibe 11 verbunden. An den zweiten Außengewindeabschnitten 20.2 der Gewindebolzen 20 sind die Felgen 22.1, 22.2 durch Radmuttern 25 lösbar befestigt. Die Felgen 22.1, 22.2 tragen jeweils einen Reifen 26.1, 26.2.
  • Wenn die Felgen 22.1, 22.2 mittels der Radmuttern 25 an den Gewindebolzen 20 festgeschraubt sind, ist auch die Bremsscheibe 11 gegen die Radnabe 8 festgezogen. Die Flanschwelle 3 ist mittels separater Flanschwellenschrauben 27 an der Radnabe 8 lösbar festgeschraubt.
  • Der erfindungsgemäße Nutzfahrzeug-Radkopf umfasst demgemäß den Nabenträger 2, der den Innenring-Lagersitz 4 aufweist, die Radnabe 8, die den Radnabenflansch 15, den Außenring-Lagersitz 9 und die mehreren axial außenseitig auf einem gemeinsamen ersten Lochkreis verteilt angeordneten Gewindebohrungen 28 für die Flanschwellenschrauben 27 aufweist. Mittels den Flanschwellenschrauben 27 ist die Flanschwelle 3 an den Gewindebohrungen 28 der Radnabe 8 befestigte. Das zwischen dem Innenring-Lagersitz 4 und dem Außenring-Lagersitz 9 angeordnete Wälzlager 5, weist wenigstens einen Wälzlager-Außenring 5.1 und wenigstens einen Wälzlager-Innenring 5.2, 5.3 auf. Die Bremsscheibe 11 ist mit dem Befestigungsflansch 14 mittels der mehreren auf einem gemeinsamen zweiten Lochkreis verteilt angeordneten Gewindebolzen 20 mit dem Radnabenflansch 15 der Radnabe 8 lösbar verbunden.
  • Der Außenring-Lagersitz 9 wird erfindungsgemäß, beispielsweise wie in 1 und 2 dargestellt ist, von einer axial innenseitigen Bohrung in der Radnabe 8 gebildet, in die das komplette Wälzlager 5 von innen eingesetzt ist, derart, dass der wenigstens eine Wälzlager-Außenring 5.1 des Wälzlagers 5 in der in die Bohrung eingesetzten Endposition des Wälzlagers 5 stirnseitig an einem Absatz der Bohrung der Radnabe 8 ansteht, der gegenüber den Gewindebohrungen 28 für die Flanschwellenschrauben 27 axial nach innen zurückversetzt ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Nutzfahrzeug-Radkopf
    2
    Nabenträger
    3
    Flanschwelle
    4
    Innenring-Lagersitz
    5
    Wälzlager
    5.1
    Wälzlager-Außenring
    5.2
    Wälzlager-Innenring
    5.3
    Wälzlager-Innenring
    5.4
    Lagerrollen
    6
    Nabenträger-Gewindeabschnitt
    7
    Nabenmutter
    8
    Radnabe
    8.1
    Radnabenaußenendabschnitt
    9
    Außenring-Lagersitz
    10
    Absatz
    11
    Bremsscheibe
    12
    Anlagefläche
    12a
    Vorsprünge
    12b
    Ringbund
    13.1, 13.2
    Bremsklötze
    14
    Befestigungsflansch
    15
    Radnabenflansch
    16
    Sitzfläche
    17
    Gegensitzfläche
    18
    Zentrierabsatz
    19
    Gegenzentrierabsatz
    20
    Gewindebolzen
    20.1
    erster Außengewindeabschnitt
    20.2
    zweiter Außengewindeabschnitt
    20.3
    Mittenabschnitt
    21
    Innengewindeabschnitt
    22.1,22.2
    Felgen
    23
    Rändel
    24
    Bohrung
    25
    Radmuttern
    26.1, 26.2
    Reifen
    27
    Flanschwellenschrauben
    28
    Gewindebohrungen
    29.1, 29.2
    Trennflächen
    30
    Nabenträger-Absatz
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015213876 A1 [0002, 0013]

Claims (13)

  1. Nutzfahrzeug-Radkopf, umfassend: - einen Nabenträger (2), der einen Innenring-Lagersitz (4) aufweist, - eine Radnabe (8), die einen Radnabenflansch (15), einen Außenring-Lagersitz (9) und mehrere axial außenseitig auf einem gemeinsamen ersten Lochkreis verteilt angeordnete Gewindebohrungen (28) für Flanschwellenschrauben (27) aufweist, - eine mittels Flanschwellenschrauben (27) an den Gewindebohrungen (28) der Radnabe (8) befestigte Flanschwelle (3), - ein zwischen dem Innenring-Lagersitz (4) und dem Außenring-Lagersitz (9) angeordnetes Wälzlager (5), das wenigstens einen Wälzlager-Außenring (5.1) und wenigstens einen Wälzlager-Innenring (5.2, 5.3) aufweist, und - eine Bremsscheibe (11) mit einem Befestigungsflansch (14), der mittels mehrerer auf einem gemeinsamen zweiten Lochkreis verteilt angeordneter Gewindebolzen (20) mit dem Radnabenflansch (15) der Radnabe (8) lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring-Lagersitz (9) von einer axial innenseitigen Bohrung in der Radnabe (8) gebildet wird, in die das komplette Wälzlager (5) von innen eingesetzt ist, derart, dass der wenigstens eine Wälzlager-Außenring (5.1) des Wälzlagers (5) in der in die Bohrung eingesetzten Endposition des Wälzlagers (5) stirnseitig an einem Absatz der Bohrung der Radnabe (8) ansteht, der gegenüber den Gewindebohrungen (28) für die Flanschwellenschrauben (27) axial nach innen zurückversetzt ist.
  2. Nutzfahrzeug-Radkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aufeinander zugewandte Trennflächen (29.1, 29.2) der Bremsscheibe (11) und der Radnabe (8) eine Trennebene bilden, die durch den Außenring-Lagersitz (9) der Radnabe (8) läuft, so dass die Gewindebolzen (20), welche die Bremsscheibe (11) mit der Radnabe (8) verbinden, den Wälzlager-Außenring (5.1) zwischen der Bremsscheibe (11) und der Radnabe (8) festlegen.
  3. Nutzfahrzeug-Radkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (11) wenigstens eine Anlagefläche (12) aufweist, welche den Wälzlager-Außenring (5.1) des Wälzlagers (5) axial nach innen abstützt.
  4. Nutzfahrzeug-Radkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Anlagefläche (12) durch mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Vorsprünge (12a) gebildet wird, die sich radial nach innen erstrecken.
  5. Nutzfahrzeug-Radkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Anlagefläche (12) durch einen Ringbund (12b) der Bremsscheibe (11) gebildet wird, der sich radial nach innen erstreckt.
  6. Nutzfahrzeug-Radkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (8) einen durch eine Innenwand-Durchmesserreduzierung in seiner Wandstärke vergrößerten Radnabenaußenendabschnitt (8.1) aufweist, der sich an den Absatz (10) der Bohrung axial nach außen erstreckend anschließt, und der die Gewindebohrungen (28) für die Flanschwellenschrauben (27) vollständig aufnimmt.
  7. Nutzfahrzeug-Radkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Bohrung in der Radnabe (8) größer ist, als der Durchmesser des ersten Lochkreises der Gewindebohrungen (28) für die Flanschwellenschrauben (27) abzüglich des Durchmessers einer der Gewindebohrungen (28) für die Flanschwellenschrauben (27).
  8. Nutzfahrzeug-Radkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über einen Umfang verteilt angeordnete Gewindebolzen (20), von denen jeder Gewindebolzen (20) einen ersten Außengewindeabschnitt (20.1) aufweist, der mit einem Innengewindeabschnitt (21) des Befestigungsflansches (14) der Bremsscheibe (11) in Eingriff ist, einen zweiten Außengewindeabschnitt (20.2) aufweist, der einen Radbolzen zum Befestigen einer Felge (22.1, 22.2) bildet, und einen zwischen dem ersten Außengewindeabschnitt (20.1) und dem zweiten Außengewindeabschnitt (20.2) angeordneten Mittenabschnitt (20.3) aufweist, der eine Bohrung (24) in dem Radnabenflansch (15) der Radnabe (8) durchdringt, wobei der jeweilige Mittenabschnitt (20.3) jeden Gewindebolzens (20) und die jeweilige dem Mittenabschnitt (20.3) zugeordnete Bohrung (24) des Radnabenflansches (15) aufeinander abgestimmte Durchmesser aufweisen, die als eine Übermaßpassung ausgebildet sind.
  9. Nutzfahrzeug-Radkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des jeweiligen Mittenabschnitts (20.3) jeden Gewindebolzens (20) und der Durchmesser der jeweiligen dem Mittenabschnitt (20.3) zugeordneten Bohrung (24) des Radnabenflansches (15) Durchmesserwerte aufweisen, die ein jeweiliges unteres Übermaß aufweisen, das sicherstellt, dass die aus der Übermaßpassung resultierenden Haltekräfte zwischen Gewindebolzen (20) und Radnabe (8) größer sind, als die beim Lösen der Radmutter (25) aufgrund des jeweils auf den Gewindebolzen (20) beim Lösen der jeweiligen Radmutter (25) einwirkenden Drehmoments zu erwartenden Lösekräfte.
  10. Nutzfahrzeug-Radkopf nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Mittenabschnitt (20.3) jeden Gewindebolzens (20) eine Mantelwand aufweist, die mit einem Rändel (23) als Verdrehsicherung versehen ist.
  11. Nutzfahrzeug-Radkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Gewindebolzen (20) mit der Radnabe (8) mittels eines Schraubensicherungslackes als Verdrehsicherung verbunden sind.
  12. Nutzfahrzeug-Radkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (5) als ein zweireihiges Wälzlager (5) mit einem einstückigen Wälzlager-Außenring (5.1) ausgebildet ist.
  13. Nutzfahrzeug-Radkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweireihige Wälzlager (5) ein zweireihiges Kegelrollenlager ist.
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