DE102020007451A1 - Wheel carrier with a wheel hub - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Radträger mit einer Radnabe, umfassend ein Radlager (3), wobei die Radlagerinnenlauffläche (23) an einer Außenfläche einer Gelenkglocke (9) ausgebildet ist, so dass diese einen ersten Innenring des Radlagers (3) bildet und ein zweiter, als separates Bauteil gestalteter Außenring (7) des Radlagers (3) axial auf einer Seite der Gelenkglocke (9) anliegt und auf einer Gegenseite an einem Radflansch (5) axial abgestützt ist. Bei einem Radträger, bei welchem ein Kompromiss aus Einstellbarkeit, Reparaturmöglichkeit und Auswechselbarkeit der Einzelteile besteht, ist der Radflansch (5) auf einer Außenverzahnung (27) drehfest auf die Gelenkglocke (9) aufgesteckt und mittels einer auf einem Außengewinde der Gelenkglocke (9) aufgeschraubten Mutter (29) axial befestigbar und dabei ist die Radlageraußenfläche an einem Radlageraußenring (7) verwirklicht, der mit einem Außengewinde im Radträger (1) einschraubbar ist.The invention relates to a wheel carrier with a wheel hub, comprising a wheel bearing (3), the wheel bearing inner running surface (23) being formed on an outer surface of a joint bell (9) so that it forms a first inner ring of the wheel bearing (3) and a second, as A separate component designed outer ring (7) of the wheel bearing (3) rests axially on one side of the joint bell (9) and is axially supported on an opposite side on a wheel flange (5). In the case of a wheel carrier, in which there is a compromise between adjustability, repair options and exchangeability of the individual parts, the wheel flange (5) is attached to an external toothing (27) in a rotationally fixed manner on the joint bell (9) and screwed onto an external thread of the joint bell (9) Nut (29) can be fastened axially and the outer surface of the wheel bearing is realized on an outer wheel bearing ring (7) which can be screwed into the wheel carrier (1) with an external thread.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radträger mit einer Radnabe, umfassend ein Radlager, wobei die Radlagerinnenlauffläche an einer Außenfläche einer Gelenkglocke ausgebildet ist, so dass diese einen ersten Außenring des Radlagers bildet und ein zweiter, als separates Bauteil gestalteter Innenring des Radlagers axial auf einer Seite der Gelenkglocke anliegt und auf einer Gegenseite an einem Radflansch axial abgestützt ist.The invention relates to a wheel carrier with a wheel hub, comprising a wheel bearing, the wheel bearing inner running surface being formed on an outer surface of a joint bell so that it forms a first outer ring of the wheel bearing and a second inner ring of the wheel bearing designed as a separate component axially on one side of the joint bell and is axially supported on a wheel flange on an opposite side.

Aus der DE 191 59 32 A1 ist eine Lagereinrichtung für ein Antriebsrad eines Motorfahrzeuges bekannt, welches eine Radnabe umfasst, bei der eine Gelenkglocke eine Innenlauffläche eines Radlagers bildet. Der Radlagerinnenring ist als einteilig mit der Gelenkglocke ausgebildet. Nachteilig dabei ist, dass der Naben- und Radlageraußenring radial am nicht gezeigten Radträger befestigt wird und dadurch axialen Bauraum verbraucht. Außerdem wird der zweite Radlagerinnenring mittels einem auf einem Gewinde einer Gelenkglocke aufgeschraubten Radflansch axial eingestellt, der wiederum auf der abgelegenen Seite mittels eines kaltumgeformten Halteflansches befestigt ist, was keine spanfreie Reparatur erlaubt und nur schwierig ein- oder nachstellbar ist.From the DE 191 59 32 A1 a bearing device for a drive wheel of a motor vehicle is known which comprises a wheel hub in which a joint bell forms an inner running surface of a wheel bearing. The inner ring of the wheel bearing is designed as one piece with the joint bell. The disadvantage here is that the hub and wheel bearing outer ring is fastened radially to the wheel carrier, not shown, and thus uses up axial installation space. In addition, the second wheel bearing inner ring is axially adjusted by means of a wheel flange screwed onto a thread of a joint bell, which in turn is fastened on the remote side by means of a cold-formed retaining flange, which does not allow for chip-free repair and is difficult to adjust or readjust.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Radträger mit einer Radnabe anzugeben, bei welchem ein Kompromiss aus Einstellbarkeit, Reparaturmöglichkeit und Auswechselbarkeit der Einzelteile besteht.The object of the invention is to specify a wheel carrier with a wheel hub in which there is a compromise between adjustability, repair options and exchangeability of the individual parts.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous developments and refinements. Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description and the explanation of exemplary embodiments of the invention which are shown in the figures.

Die Aufgabe ist mit einem eingangs beschriebenen Radträger mit einer Radnabe dadurch gelöst, dass der Radflansch auf einer Außenverzahnung drehfest auf die Gelenkglocke aufgesteckt und mittels einer auf einem Außengewinde der Gelenkglocke aufgeschraubten Mutter axial befestigbar ist und dabei die Radlageraußenfläche an einem Radlageraußenring verwirklicht ist, der mit einem Außengewinde im Radträger einschraubbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Gelenkglocke am montierten Rad in axialer Richtung besonders weit außen angeordnet ist und dadurch die Verwendung einer besonders langen Antriebswelle ermöglicht wird. Dadurch ist ein Kompromiss aus Einstellbarkeit, Reparaturmöglichkeit und Auswechselbarkeit der Teile gegeben.The object is achieved with a wheel carrier with a wheel hub described at the outset in that the wheel flange is attached to an external toothing in a rotationally fixed manner on the joint bell and can be axially fastened by means of a nut screwed onto an external thread of the joint bell an external thread in the wheel carrier can be screwed. This has the advantage that the joint bell on the mounted wheel is arranged particularly far outside in the axial direction, thereby enabling the use of a particularly long drive shaft. This results in a compromise between adjustability, repair options and replaceability of the parts.

Vorteilhafterweise ist die Außenverzahnung der Gelenkglocke zur Aufnahme des Radflansches stufenförmig ausgebildet. Dies ermöglicht neben der Festsetzung der Mutter eine formschlüssige Befestigung des Radflansches ohne zusätzliche Bauteile. Dadurch wird ein Antriebsmoment von der Gelenkglocke zuverlässig auf den Radflansch übertragen.The external toothing of the joint bell for receiving the wheel flange is advantageously designed in a stepped manner. In addition to securing the nut, this enables the wheel flange to be fastened in a form-fitting manner without additional components. As a result, a drive torque is reliably transmitted from the joint bell to the wheel flange.

In einer Ausgestaltung ist auf der, der Mutter entgegengesetzten Seite der Gelenkglocke axial ein Haltering für ein schräg in das Radlager eingreifendes Gelenk der Seitenwelle auf die Gelenkglocke aufgesetzt. Das Eingreifen eines schräg eingreifende Gelenks der Seitenwelle in das Radlager erlaubt den Einsatz eines in einer Achsmitte angeordneten Achsantriebes, vorzugsweise eines breiten Elektromotors, auch bei aerodynamisch günstigen, schmalen Hinterachsen eines Fahrzeuges.In one embodiment, a retaining ring for a joint of the side shaft that engages obliquely into the wheel bearing is placed axially on the joint bell on the side of the joint bell opposite the nut. The engagement of an obliquely engaging joint of the side shaft in the wheel bearing allows the use of an axle drive arranged in the center of the axle, preferably a wide electric motor, even with aerodynamically favorable, narrow rear axles of a vehicle.

In einer Variante weist der eine Manschette bildende Haltering eine Magnetisierung auf und ist über eine umlaufende Dichtung gegenüber dem Gelenk der Seitenwelle abgeschlossen. Auf Grund der Magnetisierung des Halteringes kann auf einen Magneten für einen am Rad verbauten ABS-Sensor verzichtet werden.In one variant, the retaining ring forming a cuff has a magnetization and is closed off from the joint of the side shaft by a circumferential seal. Due to the magnetization of the retaining ring, there is no need for a magnet for an ABS sensor installed on the wheel.

In einer Ausführungsform ist das Gelenk der Seitenwelle innerhalb der Gelenkglocke in einer Kugelführung gelagert. Dadurch wird die Übertragung des Antriebsmoments auf das Radlager zuverlässig gewährleistet.In one embodiment, the joint of the side shaft is mounted in a ball guide inside the joint bell. This ensures that the drive torque is reliably transmitted to the wheel bearing.

Es ist von Vorteil, wenn der Radlageraußenring mittels mindestens einer Radlager-Kassetten-Dichtung abgedichtet ist. Dadurch wird ein Reparaturaufwand reduziert.It is advantageous if the wheel bearing outer ring is sealed by means of at least one wheel bearing cassette seal. This reduces repair costs.

In einer weiteren Ausgestaltung sind am Außenumfang des Radlageraußenringes Angriffspunkte, vorzugsweise Ausnehmungen oder Nuten, für ein Montagewerkzeug ausgebildet. Dadurch wird eine Reparatur oder ein Austausch von Teilen mit an sich vorhandenen Werkzeugen ermöglicht. Auf teure Spezialanfertigungen der Montagewerkzeuge kann verzichtet werden.In a further embodiment, points of application, preferably recesses or grooves, for an assembly tool are formed on the outer circumference of the wheel bearing outer ring. This enables repair or replacement of parts with tools that are actually available. There is no need for expensive custom-made assembly tools.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description in which at least one exemplary embodiment is described in detail - possibly with reference to the drawing. Described and / or graphically represented features can form the subject matter of the invention individually or in any meaningful combination, optionally also independently of the claims, and in particular can also be the subject matter of one or more separate applications. Identical, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.

Es zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Radträgers in einer Perspektivdarstellung,
  • 2 einen Schnitt durch den Radträger gemäß 1,
  • 3 Gegenüberstellung des erfindungsgemäßen Radträger mit einem Radträger nach dem Stand der Technik.
Show it:
  • 1 an embodiment of the wheel carrier according to the invention in a perspective view,
  • 2 a section through the wheel carrier according to 1 ,
  • 3 Comparison of the wheel carrier according to the invention with a wheel carrier according to the prior art.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Radträgers in einer Perspektivdarstellung gezeigt, der in Fahrzeugen, vorzugsweise als Hinterachsradträger, verwendet wird. An dem Radträger 1 ist ein Radlager 3 befestigt, welches von einem Radflansch 5 abgedeckt ist. In 1a ist nur ein Radlageraußenring 7 des Radlagers 3 ersichtlich, welcher eine Gelenkglocke 9 umschließt, deren ein Außengewinde tragender Stutzen 11 im Zentrum des Radflansches 5 ersichtlich ist. 1b zeigt eine Perspektivansicht des Radlagers 3 ohne Radträger 1, bei welchem von links nach rechts der Radflansch 5, eine umlaufende Radlager-Kassetten-Dichtung 13, der Radlageraußenring 7, ein Manschetten-Haltering 15 und eine Labyrinthdichtung 17 mit einer Befestigungsklammer 19 axial angeordnet sind, durch deren Zentren sich ein Gelenk 21 einer Seitenwelle erstreckt.In 1 an embodiment of the wheel carrier according to the invention is shown in a perspective view, which is used in vehicles, preferably as a rear axle wheel carrier. On the wheel carrier 1 is a wheel bearing 3 attached, which by a wheel flange 5 is covered. In 1a is just a wheel bearing outer ring 7th of the wheel bearing 3 can be seen which has a joint bell 9 encloses whose connector carrying an external thread 11 in the center of the wheel flange 5 can be seen. 1b Figure 3 shows a perspective view of the wheel bearing 3 without wheel carrier 1 , in which from left to right the wheel flange 5 , a circumferential wheel bearing cassette seal 13 , the wheel bearing outer ring 7th , a cuff retaining ring 15th and a labyrinth seal 17th with a mounting bracket 19th are arranged axially, through whose centers a joint 21st extends a side shaft.

2 zeigt einen Schnitt durch den Radträger 1 gemäß 1. Eine Radlagerinnenlauffläche 23, die zusammen mit einem montierten Lagerlaufflächen-Ring 39 den Radlagerinnenring bildet, ist an der Außenfläche der Gelenkglocke 9 ausgebildet. Diesen beiden Radlagerinnenlaufflächen 23 und 39 liegt in radialer Richtung der Radlageraußenring 7 gegenüber, wobei zwischen den Radlagerinnenlaufflächen 23 und 39 sowie Radlageraußenring 7 Lagerkugeln 25 beweglich angeordnet sind. Dabei läuft eine Kugel 25a auf der einen Radlagerinnenlauffläche 23, während die parallel dazu laufende zweite Kugel 25b auf der anderen Radlagerinnenlauffläche 39 läuft sowie beide dann in den Radiagerau-ßenlaufflächen des Radlageraußenrings 7 laufen. Der Radlageraußenring 7 ist dabei in den Radträger 1 eingeschraubt. 2 shows a section through the wheel carrier 1 according to 1 . A wheel bearing inner tread 23 that come together with an assembled bearing race ring 39 forms the wheel bearing inner ring is on the outer surface of the joint bell 9 educated. These two inner wheel bearing surfaces 23 and 39 lies in the radial direction of the wheel bearing outer ring 7th opposite, with between the wheel bearing inner running surfaces 23 and 39 and wheel bearing outer ring 7th Bearing balls 25th are movably arranged. A ball is running 25a on one wheel bearing inner surface 23 , while the second ball running parallel to it 25b on the other inner wheel bearing surface 39 runs as well as both then in the radial outer running surfaces of the wheel bearing outer ring 7th to run. The wheel bearing outer ring 7th is in the wheel carrier 1 screwed in.

Da die Außenfläche der Gelenkglocke 9 stufenförmig ausgebildet ist, schließt sich an das Radlager 5, bestehend aus Radlagerinnenlauffläche 23 der Gelenkglocke 9 und dem separaten Radlagerinnenring 7 axial der Radflansch 5 an, der durch eine Verzahnung mit den Stufen 27 der Außenfläche der Gelenkglocke 9 das von dem Gelenk 21 des Seitenwelle an das Radlager 5 übertragende Antriebsmoment weiterleitet. Die Gelenkglocke 9 ist mit einer zentralen Mutter 29, die auf ein nicht weiter dargestelltes Außengewinde des Stutzens 11 der Gelenkglocke 9 aufgeschoben und somit fixiert ist. Die umlaufende Radlager-Kassetten-Dichtung 13 ist zwischen Radlageraußenring 7 und Radträger 1 bzw. Radlagerinnenlauffläche 23 fixiert.As the outer surface of the joint bell 9 is stepped, connects to the wheel bearing 5 , consisting of wheel bearing inner surface 23 the joint bell 9 and the separate wheel bearing inner ring 7th axially the wheel flange 5 on, through an interlocking with the stages 27 the outer surface of the joint bell 9 that of the joint 21st of the side shaft to the wheel bearing 5 transmits drive torque. The joint bell 9 is with a central mother 29 on an external thread (not shown) of the connecting piece 11 the joint bell 9 is postponed and thus fixed. The circumferential wheel bearing cassette seal 13 is between the wheel bearing outer ring 7th and wheel carriers 1 or wheel bearing inner running surface 23 fixed.

Der Manschetten-Haltering 17 ist magnetisiert, um eine Wirkverbindung mit einem nicht weiter gezeigten ABS-Sensor des Rades herzustellen. Das Innere 31 der Gelenkglocke 9 beinhaltet eine Kugelführung mit Kugeln, auf deren Darstellung der Übersichtlichkeit halber verzichtet wurde.The cuff retaining ring 17th is magnetized in order to establish an operative connection with an ABS sensor of the wheel, not shown further. The inner 31 the joint bell 9 contains a ball guide with balls, which have not been shown for the sake of clarity.

In 3 zeigt eine Gegenüberstellung des erfindungsgemäßen Radträgers 1 (3a) mit einem Radträger 39 nach dem Stand der Technik (3b). Dabei ist der Abstand zwischen einer Mitte 33 des Radlagers und der Mitte 35 des Gelenks der Seitenwelle verdeutlicht. Wie aus den Darstellungen hervorgeht, ist dieser Abstand a1 auf Grund der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber dem Abstand a2 des Standes der Technik auf etwa ein Fünftel verringert. Dies ermöglicht bei sehr schmalen angetriebenen Fahrzeugachsen mit komfortgünstig sehr großen Radfederwegen sowie mit ungefederten Massen einen Verbau eines an der Karosserie gelagerten breit bauenden Radantriebes. Diese breite Bauweise des in dem Achsumfang integrierten Radantriebes erlaubt die Verwendung breit bauender Antriebseinheiten in einem dennoch kompakten und komfortablen Achs-Antriebs-Verbund.In 3 shows a comparison of the wheel carrier according to the invention 1 ( 3a) with a wheel carrier 39 According to the state of the art ( 3b) . Where is the distance between a center 33 of the wheel bearing and the center 35 of the joint of the side shaft made clear. As can be seen from the illustrations, this distance a1 is reduced to approximately one fifth compared to the distance a2 of the prior art due to the solution according to the invention. In the case of very narrow driven vehicle axles with very large wheel suspension travel, which is advantageous in terms of comfort, and with unsprung masses, this enables a wide wheel drive to be installed on the body. This wide construction of the wheel drive integrated in the axle circumference allows the use of wide drive units in a compact and comfortable axle-drive combination.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 1915932 A1 [0002]DE 1915932 A1 [0002]

Claims (7)

Radträger mit einer Radnabe, umfassend ein Radlager (3), wobei die Radlagerinnenlauffläche (23) an einer Außenfläche einer Gelenkglocke (9) ausgebildet ist, so dass diese einen ersten Innenring des Radlagers (3) bildet und ein zweiter, als separates Bauteil gestalteter Außenring (7) des Radlagers (3) axial auf einer Seite der Gelenkglocke (9) anliegt und auf einer Gegenseite an einem Radflansch (5) axial abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Radflansch (5) auf einer Außenverzahnung (27) drehfest auf die Gelenkglocke (9) aufgesteckt und mittels einer auf einem Außengewinde der Gelenkglocke (9) aufgeschraubten Mutter (29) axial befestigbar ist und dabei die Radlageraußenfläche an einem Radlageraußenring (7) verwirklicht ist, der mit einem Außengewinde im Radträger (1) einschraubbar ist.Wheel carrier with a wheel hub, comprising a wheel bearing (3), the wheel bearing inner running surface (23) being formed on an outer surface of a joint bell (9), so that it forms a first inner ring of the wheel bearing (3) and a second outer ring designed as a separate component (7) of the wheel bearing (3) rests axially on one side of the joint bell (9) and is axially supported on an opposite side on a wheel flange (5), characterized in that the wheel flange (5) rotatably on an external toothing (27) on the The joint bell (9) can be attached and axially fastened by means of a nut (29) screwed onto an external thread of the joint bell (9) and the outer surface of the wheel bearing is realized on an outer wheel bearing ring (7) which can be screwed into the wheel carrier (1) with an external thread. Radträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (27) der Gelenkglocke (9) zur Aufnahme des Radflansches (5) stufenförmig ausgebildet ist.Wheel carrier after Claim 1 , characterized in that the external toothing (27) of the joint bell (9) for receiving the wheel flange (5) is step-shaped. Radträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der, der Mutter (29) entgegengesetzten Seite der Gelenkglocke (9) axial ein Haltering (15) für ein schräg in das Radlager (1) eingreifendes Gelenk (21) einer Seitenwelle auf die Gelenkglocke (9) aufgesetzt ist.Wheel carrier after Claim 1 or 2 , characterized in that on the side of the joint bell (9) opposite the nut (29) axially a retaining ring (15) for a joint (21) of a side shaft that engages obliquely into the wheel bearing (1) is placed on the joint bell (9) . Radträger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Manschette bildende Haltering (15) eine Magnetisierung aufweist und über eine umlaufende Dichtung (17) gegenüber dem Gelenk (21) der Seitenwelle abgeschlossen ist.Wheel carrier after Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the retaining ring (15) forming a cuff has a magnetization and is closed off from the joint (21) of the side shaft via a circumferential seal (17). Radträger nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (21) der Seitenwelle innerhalb der Gelenkglocke (9) in einer Kugelführung gelagert ist.Wheel carrier according to at least one of the preceding claims, characterized in that the joint (21) of the side shaft is mounted in a ball guide within the joint bell (9). Radträger nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radlageraußenring (7) mittels mindestens einer Radlager-Kassetten-Dichtung (13) abgedichtet ist.Wheel carrier according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wheel bearing outer ring (7) is sealed by means of at least one wheel bearing cassette seal (13). Radträger nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Radlageraußenringes (7) Angriffspunkte (37), vorzugsweise Ausnehmungen oder Nuten, für ein Montagewerkzeug ausgebildet sind.Wheel carrier according to at least one of the preceding claims, characterized in that points (37), preferably recesses or grooves, for an assembly tool are formed on the outer circumference of the outer wheel bearing ring (7).
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