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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radlagervorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, und ein Fahrzeug mit einer derartigen Radlagervorrichtung.
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Lager als Maschinenelemente zum Führen gegeneinander beweglicher Bauteile sind in unterschiedlichen Arten seit langer Zeit bekannt, beispielsweise in Form von Gleit- oder Wälzlagern. Aufgrund des vielfältigen und verbreiteten Einsatzes von Lagern besteht aber weiterhin Interesse an Verbesserungen und Weiterentwicklungen, die es auch heutzutage noch gibt.
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So beschreibt beispielsweise die
DE 1 808 060 A eine Gleitringdichtung als Radialdichtung für Wälzlager und Gleitlager. Dabei sollen an einem feststehenden und an einem umlaufenden Maschinenteile jeweils ein selbstständiger Magnetring derart befestigt sein, dass die Magnetringe in radialer Ebene zueinander unter Belassung eines axialen Ringspaltes angeordnet sind, wobei der Spalt durch eine an den Magnetringen anliegende Ringscheibe abgedeckt ist.
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Eine andere Wertentwicklung ist in der
DE 10 2013 202 251 A1 beschrieben, die sich mit einer Radlagereinheit mit einem Innenring als Signalgeber befasst. Der Innenring ist zusammen mit einer Radnabe drehbar und mittels eines Wälznietbunds der Radnabe axial befestigt, um eine Wälzkörperreihe gegenüber einem feststehenden Außenring vorzuspannen. Dabei ist der Innenring als Träger eines flächig am Innenring angebrachten Signalgebers vorgesehen.
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Die Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2016 100 242 U1 zeigt ein Lager für eine Nabeneinheit. Das Lager weist eine Geber-Dichtung mit einem Geber beziehungsweise Kodierer auf, der eine Drehung erfasst. Die Geber-Dichtung dichtet das Innere eines Lagers ab. Mit Hilfe einer kombinierten Dichtung kann das Innere des Lagers abgedichtet werden. Die Geber-Dichtung und die kombinierte Dichtung weisen jeweils einen Dichtring auf. Der Dichtring weist ein Metalleinsatz und einen Dichtbereich auf, der an dem Metalleinsatz angebracht ist und mehrere Dichtlippen aufweist. Die Dichtbereiche der Geber-Dichtung und der kombinierten Dichtung weisen einen gemeinsamen Bereich auf, in welchem Formen der Dichtlippen vereinheitlicht sind. ein axialer Abstand zwischen dem gemeinsamen Bereich der Dichtlippen und dem Metalleinsatz in der kombinierten Dichtung ist um eine Dicke des Gebers größer als ein axialer Abstand zwischen dem gemeinsamen Bereich der Dichtlippen und dem Metalleinsatz der Geber-Dichtung.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2006 032 159 A1 beschreibt eine Lageranordnung einer über ein Drehgelenk antreibbaren Radnabe eines Kraftfahrzeugs. Bei einem Radflansch sind eine Radnabe und das mit einer Antriebswelle verbundene Drehgelenk mittels einer Verzahnung drehfest miteinander verbunden. Die Radnabe ist über eine Stirnverzahnung mit einem äußeren Gelenkkörper eines Antriebsgelenks verbunden. Der äußere Gelenkkörper weist an seiner radial inneren Mantelfläche Kugellaufbahnen für Kugeln auf. Diese Kugeln können auf radial außen angeordneten Kugellaufbahnen eines Gelenkinnenteils abrollen. Die Radnabe weist ferner an einem axialen Ende einen Radflansch zur Befestigung einer Radfelge und einer Bremsscheibe auf. Auf der Radnabe ist ein zweireihiges Wälzlager in Form eines Schrägkugellagers in O-Anordnung angeordnet. Damit soll eine Lageranordnung bereitgestellt werden, deren Dichtring für Zusatzfunktionen nutzbar ist, der einfach herzustellen ist und aus wenigen Einzelteilen besteht.
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Die Patentschrift
DE 10 2012 204 620 B4 zeigt eine Kassettendichtung für eine Radlageranordnung mit einer solchen Kassettendichtung. Die Kassettendichtung umfasst einen ersten und einen zweiten Ring, welche einen annährend L-förmigen Querschnitt aufweisen. Die axialen Abschnitte sowie die radialen Abschnitte des ersten und des zweiten Rings sind annähernd parallel zueinander ausgerichtet. Dadurch kann ein Innenraum gebildet werden, in welchem eine, am ersten Ring angeordnete Dichtanordnung in Richtung des zweiten Ringes eingreift und zwischen dem axialen Abschnitt des ersten Rings und dem axialen Abschnitt des zweiten Rings einen Spalt ausbildet. In dem Innenraum der abgewandten Seite des radialen Abschnittes des zweiten Ringes erstreckt sich ein Encoder, wobei sich der Encoder in Richtung des axialen Abschnitts des ersten Rings über den radialen Abschnitt des zweiten Rings ausdehnt und in diesem Bereich eine, in Richtung des ersten Ringes abfallende Abschrägung aufweist. Die Abschrägung des Encoders schließt mit der abgewandten Seite des radialen Abschnitts des zweiten Ringes ab. Dabei weist die Abschrägung nahe des radialen Abschnitts des zweiten Ringes eine ringförmige Vertiefung auf. Damit soll eine Kassettendichtung mit einer verbesserten Dichtwirkung bereitgestellt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radlagervorrichtung mit einer verbesserten Dichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Radlagervorrichtung oder Radlagereinheit ist insbesondere für ein Fahrzeug, besonders bevorzugt für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen. Die Radlagervorrichtung umfasst ein erstes Radlagerteil und ein zweites Radlagerteil, die über wenigstens ein Wälzelement relativ zueinander drehbar gelagert sind. Die beiden Radlagerteile sind mit anderen Worten also durch das Wälzelement mechanisch beweglich miteinander gekoppelt. Das wenigstens eine Wälzelement ist dabei in einem Wälzelementraum der Radlagervorrichtung angeordnet oder aufgenommen. Der Wälzelementraum kann sich also zumindest bereichsweise zwischen den beiden Radlagerteilen befinden oder durch diese begrenzt sein. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Wälzelementraum mittels einer zwischen den beiden Radlagerteilen angeordneten Lagerdichtung zumindest bereichsweise, insbesondere auf einer Seite oder nur auf einer Seite, gegenüber einer Umgebung der Radlagervorrichtung abgedichtet ist. Durch die Lagerdichtung wird hier also ein Abstand zwischen den beiden Radlagerteilen überbrückt oder abgedeckt, um eine zumindest in dem entsprechenden Bereich dichte Verbindung zwischen den beiden Radlagerteilen zu schaffen. Andere Bereiche oder Seiten des Lagers können gegebenenfalls mittels einer anderen oder weiteren Lagerdichtung gegenüber der Umgebung abgedichtet sein.
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Die hier betrachtete Lagerdichtung weist auf einer Seite ein Dichtblech mit wenigstens einer daran angeordneten Dichtlippe und auf der anderen Seite ein Anlaufblech für die Dichtlippe auf. Dabei kann also das Dichtblech an dem einen der beiden Radlagerteile und das Anlaufblech an dem anderen der beiden Radlagerteile befestigt oder angeordnet sein. Bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb oder einer Drehung der Radlagervorrichtung kann die wenigstens eine Dichtlippe dicht anliegend an dem Anlaufblech entlanglaufen oder entlangstreifen, um dauerhaft oder durchgängig die dichte Verbindung zwischen den beiden Radlagerteilen, also die Abdichtung des Lagers aufrechtzuerhalten. Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Anlaufblech als Ferromagnet ausgebildet und magnetisch an einem der beiden Radlagerteile gehalten ist. Das Anlaufblech kann insbesondere jeweils an demjenigen der beiden Radlagerteile angeordnet sein, an dem das Dichtblech nicht angebunden ist. Mit anderen Worten können das Dichtblech und das Anlaufblech als en entgegengesetzten Radlagerteilen angeordnet oder angebunden sein. Zumindest das Radlagerteil, an dem das Anlaufblech magnetisch gehalten ist, ist hier also entsprechend magnetisch, also zumindest teilweise aus einem magnetischen Material ausgebildet, also gefertigt.
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Die beiden Radlagerteile, das Anlaufblech, das Dichtblech und die wenigstens eine Dichtlippe sowie das Lager umgeben hier eine Drehachse der Radlagervorrichtung, um die bestimmungsgemäß zumindest eines der beiden Radlagerteile in dem Lager rotieren kann. Dementsprechend kann bevorzugt insbesondere das Anlaufblech zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich vorteilhaft eine besonders effiziente, bauraumsparende Anordnung.
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Dass ein Bauteil „zumindest im Wesentlichen“ in einer bestimmten Art oder Form ausgebildet ist, kann im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere bedeuten, dass das entsprechende Bauteil beispielsweise bis auf Abweichungen oder Toleranzen von bis zu 10 % in der entsprechenden Art oder Form ausgebildet ist und/oder zumindest großteils in der entsprechenden Art oder Form ausgebildet ist, also beispielsweise an einer oder mehreren einzelnen Stellen oder Bereichen beispielsweise andersartig ausgebildet sein kann oder eine von der wesentlichen Form abweichende Ausformung aufweist, wobei diese einzelnen Stellen oder Bereiche weniger als die Hälfte, bevorzugt weniger als 20% oder weniger als 10%, des jeweiligen Bauteils, beispielsweise eines Umfangs oder dergleichen, ausmachen oder bilden. Eine derartige Ausformung kann beispielsweise durch einen nach außen über eine Kontur der wesentlichen Form hinausragenden Befestigungsbereich oder eine Ausnehmung oder Aussparung für ein anderes Bauteil gebildet sein.
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In herkömmlichen Radlagern können Laufbahnen von Wälzelementen beispielsweise mittels Radlagerfett geschmiert und ein entsprechender Fettraum nach außen hin über Kassettendichtungen abgedichtet sein. Derartige Kassettendichtungen erfordern jedoch sowohl im Betrieb als auch in der Fertigung des entsprechenden Radlagers einen signifikanten Bauraum, insbesondere in axialer Richtung sowie einen signifikanten Aufwand bei der Fertigung und beim Einbau.
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Demgegenüber kann die erfindungsgemäße Radlagervorrichtung kostengünstiger und mit weniger Aufwand mit einer reibungsoptimierten und bauraumreduzierten Lagerdichtung gefertigt werden. So kann das vorliegend vorgesehene ferromagnetische Anlaufblech vorteilhaft zumindest im Wesentlichen flach, also zumindest im Wesentlichen eben in seiner Haupterstreckungsebene, ausgebildet sein. Insbesondere kann bei dem vorliegend erfindungsgemäß vorgesehenen Anlaufblech damit auf sich in bestimmungsgemä-ßer Einbaulage in axialer Richtung erstreckende Klemm- oder Pressbereiche verzichtet werden, wie sie typischerweise bei korrespondierenden Dichtblechen einer herkömmlichen Kassettendichtung vorgesehen sind.
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Vorteilhaft kann ebenso auf weitere oder andere Mittel oder Bereiche zum Befestigen oder Festlegen des Anlaufbleches an einem der beiden Radlagerteile durch die ferromagnetische Ausbildung des Anlaufbleches, also insbesondere die Ausbildung des Anlaufbleches als Magnet, verzichtet werden. Dadurch kann ebenfalls entsprechender Fertigung- und Einbauaufwand eingespart werden.
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Das Anlaufblech kann zudem vorteilhaft separat, also unabhängig von den beiden Radlagerteilen gefertigt werden, wodurch vorteilhaft eine Oberfläche des Anlaufbleches, an der die wenigstens eine Dichtlippe anliegt oder entlangläuft, unabhängig von den beiden Radlagerteilen eingestellt werden kann. Mit anderen Worten kann also die entsprechenden Oberfläche des Anlaufbleches besonders einfach reibungsoptimiert gefertigt werden, da beispielsweise keine Material-, Festigkeits- oder Fertigungsbedingungen oder -einschränkungen der Radlagerteile beachtet oder berücksichtigt werden müssen. Das Anlaufblech, insbesondere ein Oberflächenbereich des Anlaufblechs, an dem die Dichtlippe anliegt oder entlangläuft, kann beispielsweise kugelgestrahlt und/oder mit einem Korrosionsschutz versehen sein. Dadurch kann die Funktionsfähigkeit und Robustheit der Radlagervorrichtung auf besonders kostengünstige Weise verbessert werden. Es ist vorteilhaft typischerweise deutlich günstiger, nur den Oberflächenbereich oder nur die Oberfläche des Anlaufblechs entsprechend zu bearbeiten oder einzustellen als beispielsweise die gesamten Radlagerteile oder einen gesamten Radflansch.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Lagerdichtung kann insbesondere in axialer Richtung also besonders kompakt ausgebildet werden. Durch den damit eingesparten Bauraum ergeben sich vorteilhafte konstruktive Freiheiten, die beispielsweise für eine Erhöhung der Steifigkeit und/oder der Lebensdauer und/oder für eine weitere Reduzierung der Reibung beziehungsweise von Reibungsverlusten der erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung genutzt werden können. Somit bringt also die vorliegende Erfindung nicht nur selbst bereits konkrete Vorteile mit sich, sondern schafft zudem Potenzial und Möglichkeiten für weitere Vorteile und Verbesserungen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein erstes der beiden Radlagerteile als Trägerelement zum Festlegen der Radlagervorrichtung, insbesondere an einem Fahrzeug, besonders bevorzugt an einem Radträger eines Fahrzeugs, und ein zweites Radlagerteil, also das andere der beiden Radlagerteile, als ein radseitiges Halteelement zum - direkten oder indirekten - Halten eines Rads an der Radlagervorrichtung ausgebildet. Das Trägerelement kann so beispielsweise einen Flansch für die Befestigung der Radlagervorrichtung an einem Radträger des jeweiligen Fahrzeugs aufweisen oder bereichsweise als ein derartiger Flansch ausgebildet sein. Das Halteelement kann entsprechend beispielsweise als Radflansch ausgebildet sein zum Befestigen beispielsweise einer Felge des Rads und/oder eine Bremsscheibe oder Bremsenanordnung daran. Durch eine derartige Funktionszuweisung oder funktionale Ausgestaltung der beiden Radlagerteile kann sich vorteilhaft eine besonders sinnvolle und sachdienliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung ergeben, bei der die beschriebenen Vorteile besonders effektiv und nutzbringend realisiert werden können.
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In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Halteelement als im bestimmungsgemäßen Betrieb der Radlagervorrichtung relativ zu dem Trägerelement rotierender Innenring ausgebildet, der bereichsweise von dem in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Radlagervorrichtung feststehenden Außenring umgeben ist. Der Außenring kann in bestimmungsgemäßer Einbaulage der Radlagervorrichtung beispielsweise relativ zu einem Fahrzeug oder Fahrzeugteil, an dem die Radlagervorrichtung befestigt oder festgelegt ist, feststehen. Der Innenring kann sich dann im Betrieb der Radlagervorrichtung entsprechend auch relativ zu diesem Fahrzeug oder Fahrzeugteil dringen. Es hat sich gezeigt, dass durch eine derartige Ausgestaltung die Radlagervorrichtung besonders vorteilhaft, beispielsweise besonders effizient und bauraumsparend, ausgebildet werden kann. Beispielsweise kann so eine rotierende Masse der Radlagervorrichtung besonders gering gehalten werden, was zu verbesserten Fahreigenschaften des jeweiligen Fahrzeugs beitragen kann.
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In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Anlaufblech an einem dem Trägerelement zugewandten, sich bezogen auf eine Drehachse der Radlagervorrichtung zumindest im Wesentlichen radial erstreckenden Wandbereich des Halteelements angeordnet. Das Anlaufblech ist mit anderen Worten also an demjenigen der beiden Radlagerteile angeordnet, das sich im bestimmungsgemäßen Betrieb der Radlagervorrichtung dreht, beispielsweise relativ zu einem Fahrzeugteil, an dem die Radlagervorrichtung im bestimmungsgemäßen Betrieb festgelegt oder angebaut ist. Das mit der Dichtlippe ausgestattete Dichtblech kann dementsprechend an dem anderen der beiden Radlagerteile, hier also an dem Trägerelement, angeordnet sein oder sitzen, insbesondere per radialem Presssitz angeordnet oder gehalten sein.
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Der Wandbereich des Halteelements, an dem das Anlaufblech in der hier vorgesehenen Ausgestaltung angeordnet, insbesondere also magnetisch gehalten, ist, erstreckt sich hier radial bezogen auf die Dreh- oder Rotationsachse der Radlagervorrichtung beziehungsweise eines im bestimmungsgemäßen Betrieb oder Einsatz der Radlagervorrichtung daran gehaltenen oder gelagerten Rades. Dass sich der Wandbereich des Halteelements zumindest im Wesentlichen radial erstreckt, kann hier beispielsweise bedeuten, dass er - etwa im Rahmen einer Spur- oder Sturzeinstellung des jeweiligen Rades - um bis zu 10° gegenüber einer senkrecht auf der Rotationsachse der Radlagervorrichtung stehenden Richtung oder Ebene gekippt angeordnet sein kann.
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Durch die hier vorgesehene Anordnung des Anlaufbleches an dem - bezogen auf das jeweilige Fahrzeug in axialer Richtung typischerweise außenliegenden - Trägerelement kann aufgrund der besonders einfachen Ausgestaltung des Anlaufbleches vorteilhaft eine rotierende Masse des Trägerelements besonders gering gehalten werden. Vorteilhaft ist zudem, dass auf diese Weise eine Exponierung komplexerer Bauteile oder Anordnungen gegenüber Umwelteinflüssen gegebenenfalls gegenüber der umgekehrten Anordnung verringert werden kann, wodurch vorteilhaft die Robustheit der Radlagervorrichtung beziehungsweise der Lagerdichtung im praktischen Einsatz verbessert werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Anlaufblech in axialer Richtung presssitzfrei nur magnetisch gehalten. Mit anderen Worten ist das Anlaufblech also unter Verzicht auf einen radialen Presssitz an dem jeweiligen Radlagerteil angeordnet und befestigt. Dabei wird zudem, abgesehen von der magnetischen Halterung, auf weitere Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben, Bolzen oder Nieten oder dergleichen, verzichtet. Auf diese Weise können vorteilhaft Komplexität, Bauteil- und Fertigungsaufwand sowie Gewicht der Radlagervorrichtung eingespart werden. Zudem wird beim Zusammenbau der Radlagervorrichtung vorteilhaft besonders wenig axialer Bauraum oder Freiraum benötigt, insbesondere im Vergleich zu einem bei herkömmlichen Kassettendichtungen typischerweise vorgesehenen Presssitz. Mit der hier beschriebenen Ausgestaltung der Erfindung können die genannten Vorteile also besonders effektiv realisiert oder maximiert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in oder an demjenigen der beiden Radlagerteile, an dem das Anlaufblech magnetisch gehalten ist, eine Nut ausgebildet. Das Anlaufblech ist in axialer Richtung in diese Nut eingelassen angeordnet. Ein Boden der Nut kann sich also zumindest im Wesentlichen radial, das heißt zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Radlagervorrichtung, erstrecken, während sich daran anschließende Seitenwände der Nut zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung, also zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Radlagervorrichtung, erstrecken.
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Eine Tiefe der Nut in axialer Richtung kann bevorzugt zumindest im Wesentlichen einer Dicke oder Stärke des Anlaufblechs in axialer Richtung, also quer zu seiner Haupterstreckungsebene, entsprechen. Dadurch kann das Anlaufblech zumindest im Wesentlichen bündig in der Nut aufgenommen werden. Dadurch können vorteilhaft beispielsweise Anlagerungen von Schmutz im Bereich des Anlaufbleches vermieden oder verringert werden.
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Die Seitenwände der Nut können vorteilhaft das Anlaufblech gegen ein Verschieben in radialer Richtung sichern. Diese Sicherung des Anlaufbleches in radialer Richtung wird hier also vorteilhaft nicht nur ohne zusätzliche Bauteile, sondern durch das Ausbilden der Nut sogar unter Materialeinsparung erreicht.
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Besonders bevorzugt kann die Nut zum radialen Zentrieren oder Ausrichten des Anlaufblechs ausgebildet sein, also bei der Fertigung der Radlagervorrichtung eine besonders einfache und zuverlässige Zentrierung des Anlaufblechs ermöglichen. Dazu kann eine Form der Nut beispielsweise zumindest im Wesentlichen der Form des Anlaufbleches entsprechen, also bevorzugt beispielsweise zumindest im Wesentlichen ringförmig die Drehachse der Radlagervorrichtung umgebend ausgebildet sein. Besonders bevorzugt kann dabei eine Größe der Nut auf eine Größe des Anlaufbleches abgestimmt sein, dieser also zumindest im Wesentlichen entsprechen, sodass das Anlaufblech zumindest im Wesentlichen vollständig und spaltfrei in der Nut angeordnet oder aufgenommen werden kann. Dadurch lässt sich vorteilhaft eine besonders konsistente, zuverlässige und mit besonders großer Wiederholgenauigkeit realisierbare bestimmungsgemäße Anordnung des Anlaufbleches auf besonders einfache Weise erreichen oder ermöglichen. Dadurch wiederum kann vorteilhaft das Anlaufblech besonders klein, insbesondere mit besonders geringer Ausdehnung in radialer Richtung ausgebildet werden, ohne ein sicheres und zuverlässiges bestimmungsgemäß vorgesehenes Anliegen oder Entlanglaufen der wenigstens einen Dichtlippe an dem Anlaufblech, insbesondere nur an dem Anlaufblech und nicht einem umgebenden Bereich des Radlagerteils, zu gefährden.
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Die Nut kann hinsichtlich der Größe und/oder Form zumindest einem zumindest im Wesentlichen radial erstreckten Bereich oder Teil des Anlaufblechs entsprechen. Weist das Anlaufblech also beispielsweise, wie weiter unten näher beschrieben, einen von einem radial erstreckten Teil zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung weg weisenden Bereich oder Teil auf, so kann dieser ebenfalls ganz oder teilweise in der Nut aufgenommen sein oder über diese hinausragen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Dichtblech zwischen den beiden Radlagerteilen in einem radialen Presssitz angeordnet und liegt dabei von innen direkt oder indirekt an einer in radialer Richtung innenseitigen Innenwand des als Außenring der Radlagervorrichtung fungierenden der beiden Radlagerteile an, ist also dort an- oder aufgepresst. Mit anderen Worten kann das Dichtblech zur Fertigung oder Herstellung der Radlagervorrichtung also in axialer Richtung zwischen den Außenring und das andere, als Innenring der Radlagervorrichtung fungierende, der beiden Radlagerteile eingepresst werden. Durch diese Anordnung des Dichtbleches kann es vorteilhaft besonders gut gegenüber der Umgebung der Radlagervorrichtung abgeschirmt sein. Dadurch wiederum kann vorteilhaft die Robustheit der Lagerdichtung im praktischen Einsatz verbessert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Dichtblech als außenklemmende Dichtung ausgeführt und liegt dabei im radialen Presssitz von außen direkt oder indirekt an einer in radialer Richtung au-ßen liegenden Außenwand des als Außenring der Radlagervorrichtung fungierenden der beiden Radlagerteile an, ist also dort an- oder aufgepresst. Durch eine derartige Anordnung, bei der also der radiale Presssitz des Dichtblechs an der Außenseite des Außenrings anliegt, kann der durch die vorliegende Erfindung gegenüber herkömmlichen Anordnungen ermöglichte Bauraumvorteil weiter vergrößert werden. Beispielsweise kann das Dichtblech im radialen Presssitz an einem Bereich der Außenwand anliegen, der in axialer Richtung einen Aufnahmeraum für Wälzelemente des Lagers überlappt. Dies ermöglicht beispielsweise eine in axialer Richtung besonders kompakte Ausführung oder Ausgestaltung der Radlagervorrichtung. Ebenso wäre es beispielsweise möglich, die entsprechenden Wälzelemente in axialer Richtung weiter außen, also weiter in Richtung der Lagerdichtung, anzuordnen, wodurch vorteilhaft eine Steifigkeit und Lebensdauer der Radlagervorrichtung verbessert werden kann, ohne dass hierdurch die Außenabmessungen der Radlagervorrichtung insgesamt vergrößert werden müssten.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann ein direktes Anliegen zweier Bauteile aneinander bedeuten, dass sich dann zwischen diesen Bauteilen kein drittes Bauteil befindet. Davon unbenommen ist, dass sich zwischen den beiden direkt aneinander anliegenden Bauteilen beispielsweise ein Schmierstoff, ein Klebstoff und/oder dergleichen mehr finden kann. Ein indirektes Anliegen zweier Bauteile aneinander bedeutet entsprechend, dass sich zwischen diesen beiden indirekt aneinander anliegenden Bauteilen zumindest ein weiteres Bauteil befindet. Dabei kann insbesondere eine durchgängige mechanische Verbindung oder Kopplung von dem ersten der beiden Bauteile über oder durch das wenigstens eine weitere Bauteile bis zu dem zweiten der beiden indirekt aneinander anliegenden Bauteile vorliegen oder bestehen. Auch hier kann sich zwischen zweien oder mehreren der Beteiligten Bauteile beispielsweise ein Schmierstoff, ein Klebstoff und/oder dergleichen mehr befinden. Auch andere Verwendungen oder Erläuterungen hinsichtlich direkter oder indirekter Anordnungen sind analog hierzu zu verstehen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine in axialer Richtung der Lagerdichtung, die das beschriebene ferromagnetische Anlaufblech und das Dichtblech aufweist, gegenüberliegenden Seite des Lagers, beziehungsweise eines Fett- oder Schmiermittelraums des Lagers, mittels einer Kassettendichtung gegenüber der Umgebung der Radlagervorrichtung abgedichtet. Bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Radlagervorrichtung an einem Fahrzeug oder als Teil eines Fahrzeugs kann diese Kassettendichtung bevorzugt an einer dem Fahrzeug zugewandten inneren Seite der Radlagervorrichtung beziehungsweise des Lagers angeordnet sein. Typischerweise gibt es an einer Seite einer Radlagervorrichtung, hier bevorzugt an der fahrzeugseitigen Innenseite, geringere Anforderungen oder Einschränkungen hinsichtlich des axialen Bauraums. Damit kann an der entsprechenden Seite die Kassettendichtung ohne signifikante Nachteile angeordnet werden. Da Kassettendichtungen grundsätzlich bekannt sind, kann die erfindungsgemäße Radlagervorrichtung somit besonders einfach und aufwandsarm unter zumindest teilweiser Verwendung bestehender oder bekannter Fertigungsanlagen und Fertigungsmethoden hergestellt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist - wie oben bereits erwähnt - ein Oberflächenbereich des Anlaufblechs, an dem die Dichtlippe anliegt oder entlangläuft, anders als ein anderer Oberflächenbereich des Anlaufblechs, insbesondere durch Kugelstrahlen, bearbeitet, mit einer Beschichtung versehen und/oder mit einer Folie belegt und bietet dadurch der Dichtlippe einen im Vergleich zu dem anderen Oberflächenbereich reduzierten Reibwiderstand. Der Oberflächenbereich, an dem die Dichtlippe anliegt oder entlangläuft, ist also reibungs- und/oder verschleißoptimiert. Die entsprechenden Vorteile können durch die Beschränkung der derartigen Ausgestaltung auf diesen Oberflächenbereich besonders kostengünstig erreicht werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Anlaufblech einen zumindest im Wesentlichen radial erstreckten Teil und einen davon zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung der Radlagervorrichtung weg ragenden Fortsatz auf. Sowohl an dem radial erstreckten Teil als auch an dem Fortsatz liegt jeweils wenigstens eine Dichtlippe an. Die an dem radial erstreckten Teil anliegende Dichtlippe kann als Axiallippe bezeichnet werden. Dementsprechend kann die Axiallippe also beispielsweise hauptsächlich in axialer Richtung der Radlagervorrichtung erstreckt sein oder verlaufen und/oder zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung an das Anlaufblech heranlaufen. Die an dem Fortsatz anliegender oder entlanglaufende Dichtlippe kann analog als Radiallippe bezeichnet werden. Dementsprechend kann die Radiallippe also beispielsweise hauptsächlich in radialer Richtung der Radlagervorrichtung erstreckt sein oder verlaufen und/oder zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung an das Anlaufblech heranlaufen. Durch die Kombination dieser unterschiedlichen oder unterschiedlich angeordneten Dichtlippen kann vorteilhaft eine verbesserte und besonders zuverlässige Dichtwirkung der Lagerdichtung erreicht werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Radlagervorrichtung einen zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung der Radlagervorrichtung erstreckten Auflagebereich auf. Dieser Auflagebereich schließt sich, insbesondere radseitig, an den Wälzelementraum an. An dem Auflagebereich ist die Lagerdichtung angeordnet. Der Auflagebereich kann also eine Zylinderfläche sein, auf der die Lagerdichtung und/oder das Anlaufblech aufsetzt. Erfindungsgemäß weist der Auflagebereich in axialer Richtung eine Breite von höchstens 5 mm, bevorzugt von höchstens 3 mm, auf. Diese im Vergleich zu herkömmlichen Radlagervorrichtungen vorteilhaft besonders schmale, kompakte Ausgestaltung kann hier realisiert werden, da kein Sitzbereich für einen Presssitz des Anlaufblechs vorgesehen werden muss.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, das wenigstens eine erfindungsgemäße Radlagervorrichtung aufweist. Das erfindungsgemäße Fahrzeug kann insbesondere das im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung genannte Fahrzeug sein. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße Fahrzeug die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung genannten Bauteile und/oder Eigenschaften vollständig oder teilweise aufweisen.
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Zu der Erfindung gehören auch also auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung beschrieben sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische geschnittene Seitenansicht einer Radlagervorrichtung;
- 2 eine schematische Perspektivansicht eines ringförmigen Anlaufbleches für eine Lagerdichtung der Radlagervorrichtung;
- 3 eine schematische geschnittene Perspektivansicht der Radlagervorrichtung;
- 4 eine erste ausschnittweise schematische Detailansicht eines Dichtungsbereiches der Radlagervorrichtung; und
- 5 eine zweite ausschnittweise schematische Detailansicht eines Dichtungsbereiches der Radlagervorrichtung.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche, funktionsgleiche oder einander entsprechende Elemente.
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1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer Radlagervorrichtung 1, die vorliegend einen Außenring 2 und einen Innenring 3 umfasst. Der Außenring 2 kann an einem hier nicht dargestellten Fahrzeug relativ zu diesem feststehend befestigt werden, während der Innenring 3 relativ dazu rotieren kann. In bestimmungsgemäßer Einbaulage der Radlagervorrichtung 1 ist eine Fahrzeugseite 4 dem Fahrzeug zugewandt, während eine gegenüberliegende Radseite 5 einer Umgebung zugewandt ist. An der Radseite 5 kann vorliegend also beispielsweise ein Rad befestigt werden.
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Zum drehbaren Lagern des Innenrings 3 relativ zu beziehungsweise an dem Außenring 2 ist vorliegend ein Lager 6 vorgesehen. Das Lager 6 ist hier als Wälzlager ausgebildet mit zwei in axialer Richtung voneinander beabstandeten Wälzelementräumen 7. In den Wälzelementräumen 7 können Wälzelemente, beispielsweise in Form von Kugeln, angeordnet sein und gegebenenfalls umlaufen. Laufbahnen der Wälzelemente in dem Lager 6 sollen hier zur Reibungsreduzierung mittels eines Schmiermittels, beispielsweise mittels eines Fetts, geschmiert sein oder werden. Damit kann der Innenring 3 dann bestimmungsgemäß um eine Drehachse 8 der Radlagervorrichtung 1 rotieren.
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Um die Funktion und Betriebsfähigkeit der Radlagervorrichtung 1 dauerhaft aufrecht zu erhalten, ist das Lager 6 beziehungsweise ein radseitiger Wälzelementraum 7 hier auf einer Seite durch eine Lagerdichtung 9 abgedichtet.
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Durch die Lagerdichtung 9 wird vorliegend also ein Austreten des Schmiermittels aus dem Wälzelementraum 7 ebenso wie ein Eindringen von Schmutz oder Fremdkörpern aus einer Umgebung der Radlagervorrichtung 1 in dem Wälzelementraum 7 verhindert oder reduziert.
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Die Lagerdichtung 9 ist hier in einem Zwischenraum zwischen dem Innenring 3 und einem radseitigen axialen Fortsatz 10 des Außenrings 2 angeordnet. In diesen Zwischenraum ist als Teil der Lagerdichtung 9 vorliegend ein Dichtblech 11 eingepresst. Das Dichtblech 11 weist eine sich zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung, also zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse 8, erstreckende axiale Ausformung 12 auf. Diese axiale Ausformung 12 liegt hier in einem radialen Presssitz an einer Innenseite oder Innenwand des axialen Fortsatzes 10 an. An dem Dichtblech 11 sind vorliegend mehrere Dichtlippen 13 angeordnet, die sich ausgehend von dem Dichtblech 11 in Richtung des Innenring 3 erstreckt. Die Dichtlippen 13 können beispielsweise aus einem Gummimaterial gebildet sein oder eine Gummiummantelung oder dergleichen aufweisen.
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Im Bereich der Lagerdichtung 9, also etwa gegenüber dem axialen Fortsatz 10 auf einer anderen Seite des Zwischenraums ist in dem Innenring 3 vorliegend eine Nut 14 ausgebildet. In dieser Nut 14 ist als Teil der Lagerdichtung 9 ein Anlaufblech 15 angeordnet. Vorliegend ist das Anlaufblech 15 dabei aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere also als Magnet, ausgebildet. Korrespondierend dazu ist der Innenring 3 zumindest bereichsweise im Bereich der Lagerdichtung 9 aus einem magnetischen Material, insbesondere aus einem Metall mit entsprechend hohem Eisenanteil, ausgebildet. Das Anlaufblech 15 ist damit vorliegend zumindest in axialer Richtung magnetisch, insbesondere nur magnetisch, in der Nut 14, also an dem Innenring 3 gehalten. Das Anlaufblech 15 haftet also vorliegend magnetisch an dem entsprechend magnetischen oder metallischen Innenring 3.
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Zum Abdichten des Wälzelementraums 7 gegenüber der Umgebung liegen die Dichtlippen 13 an einer fahrzeugseitigen Oberfläche des Anlaufbleches 15 an.
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Dabei sind die Dichtlippen 13 aber nicht fest mit dem Anlaufblech 15 verbunden, sodass sie bei einer Rotation des Innenrings 3 relativ zu dem Außenring 2 an dem Anlaufblech 15 in Umfangsrichtung entlanglaufen, also entlangstreifen.
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Zur Veranschaulichung ist in 2 eine schematische Perspektivansicht des Anlaufbleches 15 dargestellt. Zur besseren Orientierung sind in allen Figuren konsistent zwei senkrecht zueinander stehende Raumrichtungen H, V gekennzeichnet. Die Raumrichtung H kann dabei in einer bestimmungsgemäßen Einbaulage der Radlagervorrichtung 1 an einem Fahrzeug oder als Teil eines Fahrzeugs dessen Fahrzeughochrichtung entsprechen. Dann kann die Raumrichtung V entsprechend einer Fahrzeuglängsrichtung des jeweiligen Fahrzeugs entsprechen.
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Alternativ zu der in 1 dargestellten Ausgestaltung der Lagerdichtung 9 kann das Dichtblech 11 ebenso beispielsweise als außenklemmende Dichtung ausgeführt sein. Dann kann das Dichtblech 11, insbesondere die axiale Ausformung 12 im radialen Presssitz beispielsweise an einer Außenwand 16 des axialen Fortsatzes 10 anliegen. In diesem Fall könnte vorteilhaft der radseitige Wälzelementraum 7, und entsprechend die gegebenenfalls darin angeordneten oder umlaufenden Wälzelemente, beispielsweise in axialer Richtung weiter radseitig, also in größerer Entfernung zu der Fahrzeugseite 4 angeordnet werden oder umlaufen.
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Eine der Lagerdichtung 9 in axialer Richtung zumindest im Wesentlichen gegenüberliegende Seite des Lagers 6, insbesondere also eine fahrzeugseitige Seite des fahrzeugseitigen Wälzelementraums 7 ist hier durch eine Kassettendichtung 17 gegenüber der Umgebung der Radlagervorrichtung 1 abgedichtet. Zum Ausbilden der Kassettendichtung 17 können beispielsweise zwei Dichtungsbleche in einen fahrzeugseitigen Abstand oder Zwischenraum zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 eingepresst sein oder werden. Die Dichtungsbleche der Kassettendichtung 17 können dabei in einem radialen Presssitz an den beiden Radlagerteilen, also an dem Außenring 2 beziehungsweise an dem Innenring 3 anliegen. Auch hier kann wenigstens eines der Dichtungsbleche mit wenigstens einer Dichtungslippe ausgestattet sein, für die das andere der beiden Dichtungsbleche als Anlaufblech dient.
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Zur besseren Veranschaulichung der Radlagervorrichtung 1 ist diese in 3 in einer schematischen und geschnittenen Perspektivansicht nochmals dargestellt. Hier sind zur Orientierung nur einige der Zusammenhang mit 1 beschriebenen Bauteile der Radlagervorrichtung 1 gekennzeichnet, wobei die übrigen Bauteile aber in entsprechender Weise auch hier vorhanden sind.
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4 zeigt eine erste ausschnittweise schematische Detailansicht eines Dichtungsbereiches der Radlagervorrichtung 1. Hier ist die Lagerdichtung mit mehreren Dichtlippen 13 ausgebildet mit zwei Axiallippen 19 und einer Radiallippe 20. Die Axiallippen laufen in im Wesentlichen axialer Richtung an einen radial erstreckten Bereich des Anlaufbleches 15 heran. Das Anlaufblech 15 weist hier einen Axialfortsatz 18 auf, der sich ausgehend von dem radial erstreckten Bereich in axialer Richtung, insbesondere in Richtung der Fahrzeugseite 4, erstreckt. An diesen Axialfortsatz läuft vorliegend die Radiallippe in im Wesentlichen radialer Richtung heran.
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5 zeigt eine zweite ausschnittweise schematische Detailansicht eines Dichtungsbereiches der Radlagervorrichtung 1. Auch hier ist das Anlaufblech 15 mit dem Axialfortsatz 18 ausgestaltet. Der Axialfortsatz 18 ist dabei auf einem Auflagebereich 21 des Innenrings angeordnet, liegt also beispielsweise auf diesem auf und/oder ist magnetisch an diesem gehalten. Der Auflagebereich 21 bildet hier eine Zylinderfläche, die sich in axialer Richtung von dem Wälzelementraum 7, insbesondere von dem radseitigen Wälzelementraum 7, weg erstreckt, insbesondere in radseitiger Richtung, also axial nach außen. Der Auflagebereich 21 kann in axialer Richtung eine - hier durch einen Doppelpfeil gekennzeichnete - Breite von 3 mm oder weniger haben, um eine besonders kompakte Bauform der Radlagervorrichtung 1 zu realisieren.
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Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie vorteilhaft eine besonders kompakte magnetische Radlagerdichtung realisiert werden kann.
