DE102020100511A1 - Wheel bearing unit for a motor vehicle - Google Patents
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- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
- F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
- F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
- F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
- F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
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- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/02—Wheel hubs or castors
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Radlagereinheit zur Anordnung an einer Radnabe (1) mit einem Radlagerflansch (11), umfassend ein Radlager (2), wobei das Radlager (2) einen Innenring (3) und einen Außenring (4) umfasst, zwischen welchen eine Mehrzahl von Wälzkörpern (5) angeordnet sind, wobei an dem Innenring (3) oder einem mit dem Innenring (3) drehfest verbundenen Bauteil ein erstes Dichtungsblech (8) befestigt ist, wobei zwischen einer Stirnseite des Radlagerflansches (11) und dem Radlager (2) ein Spalt (17) ausgebildet ist. Es ist vorgesehen, dass in dem Spalt (17) ein Schleuderelement (18) angeordnet ist, welches an dem ersten Dichtungsblech (8) anliegt oder mit dem ersten Dichtungsblech (8) verbunden ist, wobei das Schleuderelement (18) in den Spalt (17) eingedrungenes Wasser bei einer Drehung der Radnabe (1) aus dem Spalt (17) fördert.The invention relates to a wheel bearing unit for arrangement on a wheel hub (1) with a wheel bearing flange (11), comprising a wheel bearing (2), the wheel bearing (2) comprising an inner ring (3) and an outer ring (4), between which a plurality of rolling elements (5), a first sealing plate (8) being attached to the inner ring (3) or a component connected non-rotatably to the inner ring (3), with a first sealing plate (8) being attached between an end face of the wheel bearing flange (11) and the wheel bearing (2) a gap (17) is formed. Provision is made for a centrifugal element (18) to be arranged in the gap (17) which rests against the first sealing plate (8) or is connected to the first sealing plate (8), the centrifugal element (18) entering the gap (17 ) promotes penetrated water from the gap (17) when the wheel hub (1) rotates.
Description
Die Erfindung betrifft eine Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeugrad sowie eine Radnabe mit einer solchen Radlagereinheit gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a wheel bearing unit for a motor vehicle wheel and a wheel hub with such a wheel bearing unit according to the preamble of the independent claims.
Radlager werden bei Kraftfahrzeugen genutzt, um die Räder des Kraftfahrzeuges drehbar an einer Radnabe zu befestigen. Dichtungsanordnungen mit schleifenden Dichtkontakten von Dichtlippen und nichtberührenden Dichtlippen zur Abdichtung von Wälzlagern sind aus vielfältigen Anwendungen bei Radlagern für Kraftfahrzeuge bekannt.Wheel bearings are used in motor vehicles to rotatably attach the wheels of the motor vehicle to a wheel hub. Sealing arrangements with sliding sealing contacts of sealing lips and non-touching sealing lips for sealing roller bearings are known from a wide variety of applications in wheel bearings for motor vehicles.
Aus der
Die
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist jedoch, dass zwischen dem Radflansch und dem Radlager ein Spalt vorhanden ist, in welchen unter ungünstigen Umweltbedingungen Wasser eindringen kann, wodurch die Lebensdauer des Radlagers reduziert werden kann.A disadvantage of the solutions known from the prior art, however, is that there is a gap between the wheel flange and the wheel bearing, into which, under unfavorable environmental conditions, water can penetrate, which can reduce the service life of the wheel bearing.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Gefahr eines Eindringens von Wasser in ein Radlager weiter zu reduzieren und die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden.The object of the invention is to further reduce the risk of water penetrating into a wheel bearing and to overcome the disadvantages known from the prior art.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Radlagereinheit zur Anordnung an einer Radnabe mit einem Radlagerflansch gelöst. Die Radlagereinheit umfasst ein Radlager mit einem Innenring und einem Außenring, zwischen welchen eine Mehrzahl von Wälzkörpern angeordnet sind, wobei an dem Innenring oder einem mit dem Innenring drehfest verbundenen Bauteil ein erstes Dichtungsblech befestigt ist. Zwischen einer Stirnseite des Radlagerflansches und dem Radlager ist ein Spalt ausgebildet. Es ist vorgesehen, dass in dem Spalt ein Schleuderelement angeordnet ist, welches an dem ersten Dichtungsblech anliegt oder mit dem ersten Dichtungsblech verbunden ist, wobei das Schleuderelement in den Spalt eingedrungenes Wasser bei einer Drehung der Radnabe aus dem Spalt fördert. Folglich kann im Vergleich zu bekannten Abdichtungen des Radlagers eine Ansammlung von Flüssigkeit in dem Spalt zwischen dem Radlagerflansch und dem Radlager vermieden werden, wodurch die Gefahr eines vorzeitigen Ausfalls des Radlagers durch in das Radlager eindringendes Wasser und damit verbundene Korrosion verringert wird.According to the invention, this object is achieved by a wheel bearing unit for arrangement on a wheel hub with a wheel bearing flange. The wheel bearing unit comprises a wheel bearing with an inner ring and an outer ring, between which a plurality of rolling elements are arranged, a first sealing plate being fastened to the inner ring or to a component connected non-rotatably to the inner ring. A gap is formed between an end face of the wheel bearing flange and the wheel bearing. It is provided that a centrifugal element is arranged in the gap, which rests against the first sealing plate or is connected to the first sealing plate, the centrifugal element conveying water that has penetrated into the gap out of the gap when the wheel hub rotates. As a result, in comparison to known seals of the wheel bearing, an accumulation of liquid in the gap between the wheel bearing flange and the wheel bearing can be avoided, whereby the risk of premature failure of the wheel bearing due to water penetrating into the wheel bearing and the associated corrosion is reduced.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Radlagereinheit möglich.The measures cited in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the wheel bearing unit indicated in the independent claim.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Radlagereinheit ist vorgesehen, dass an dem Außenring oder einen mit dem Außenring drehfest verbundenen Bauteil ein zweites Dichtungsblech befestigt ist, wobei zwischen dem ersten Dichtungsblech und dem zweiten Dichtungsblech eine Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Dabei wird das in den Spalt eingedrungene Wasser durch das Schleuderelement bei einer Drehung der Radnabe nach Außen befördert, sodass sich keine Flüssigkeit am Eingang der Labyrinthdichtung ansammelt und über die Labyrinthdichtung in das Radlager eindringen kann.In a preferred embodiment of the wheel bearing unit it is provided that a second sealing plate is attached to the outer ring or a component connected in a rotationally fixed manner to the outer ring, a labyrinth seal being formed between the first sealing plate and the second sealing plate. When the wheel hub rotates, the water that has penetrated the gap is transported outwards by the centrifugal element, so that no liquid collects at the entrance of the labyrinth seal and can penetrate the wheel bearing via the labyrinth seal.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schleuderelement an dem ersten Dichtungsblech angeformt ist. Durch ein Anformen des Schleuderelementes ist eine besonders einfache und bauraumoptimierte Ausführung einer Abdichtung für das Radlager möglich. Zudem kann eine solche Ausführung besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, sodass sich mit geringem finanziellen Aufwand, eine verbesserte Abdichtung des Radlagers realisieren lässt.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the centrifugal element is molded onto the first sealing plate. By integrally molding the centrifugal element, a particularly simple and space-optimized design of a seal for the wheel bearing is possible. In addition, such a design can be produced in a particularly simple and cost-effective manner, so that an improved sealing of the wheel bearing can be achieved with little financial outlay.
In einer vorteilhaften Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Dichtungsblech aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist, wobei das Schleuderelement aus einem Elastomer hergestellt und an das metallische Dichtungsblech angeformt ist. Dadurch kann das Schleuderelement einteilig mit dem Dichtblech ausgeführt werden, wodurch die Montage des Radlagers erleichtert wird. Ferner kann eine solche Ausführung eines Schleuderelementes einfach und kostengünstig in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden, bei welchem das Schleuderelement an ein metallisches Blech angeformt und mit diesem stoffschlüssig verbunden wird.In an advantageous improvement of the invention it is provided that the first sealing plate is made of a metallic material, the centrifugal element being made of an elastomer and molded onto the metallic sealing plate. As a result, the centrifugal element can be made in one piece with the sealing plate, which facilitates the assembly of the wheel bearing. Furthermore, such an implementation of a Centrifugal element can be produced easily and inexpensively in an injection molding process, in which the centrifugal element is molded onto a metal sheet and is connected to it with a material bond.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Radlagereinheit ist vorgesehen, dass das Radlager als mehrreihiges Wälzlager ausgeführt ist. Dabei ist das Radlager bevorzugt als zweireihiges oder vierreihiges Wälzläger ausgeführt. Durch ein mehrreihiges Wälzlager können größere Kräfte aufgenommen werden. Dabei ist das Radlager vorzugsweise derart ausgeführt, dass zumindest zwei Wälzkörperreihen Kräfte in Umfangsrichtung übertragen können, während zumindest eine Wälzkörperreihe zusätzlich axiale Kräfte in eine erste Richtung und zumindest eine zweite Wälzkörperreihe zusätzlich axiale Kräfte in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung übertragen kann.In a preferred embodiment of the wheel bearing unit it is provided that the wheel bearing is designed as a multi-row roller bearing. The wheel bearing is preferably designed as a two-row or four-row roller bearing. A multi-row roller bearing can absorb greater forces. The wheel bearing is preferably designed in such a way that at least two rows of rolling elements can transmit forces in the circumferential direction, while at least one row of rolling elements can additionally transmit axial forces in a first direction and at least one second row of rolling elements can additionally transmit axial forces in a second direction opposite to the first direction.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Radlager als Kugellager oder als Kegelrollenlager ausgeführt ist. Durch ein Kugellager oder ein Kegelrollenlager kann ein solches Wälzlager einfach und kostengünstig realisiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Wälzlager als doppelreihiges Wälzlager ausgeführt. Dabei weist ein doppelreihiges Kugellager eine geringere Reibung auf, während ein doppelreihiges Kegelrollenlager eine gegenüber dem Kugellager höhere Tragkraft aufweist. Alternativ kann das Radlager auch als Wälzlager mit mehr als zwei Wälzkörperreihen, insbesondere als Wälzlager mit vier Wälzkörperreihen ausgeführt sein, um die Tragkraft des Radlagers weiter zu erhöhen.It is particularly preferred if the wheel bearing is designed as a ball bearing or as a tapered roller bearing. Such a roller bearing can be implemented simply and inexpensively by means of a ball bearing or a tapered roller bearing. In a preferred embodiment, the roller bearing is designed as a double-row roller bearing. A double-row ball bearing has less friction, while a double-row tapered roller bearing has a higher load-bearing capacity than a ball bearing. Alternatively, the wheel bearing can also be designed as a rolling bearing with more than two rows of rolling elements, in particular as a rolling bearing with four rows of rolling elements, in order to further increase the load-bearing capacity of the wheel bearing.
In einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schleuderelement eine Mehrzahl von Schaufeln aufweist, welche an dem ersten Dichtblech angeformt und vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang des ersten Dichtbleches verteilt sind. Durch die Schaufeln, welche in Drehrichtung eine konkave Form aufweisen und somit Flüssigkeit sammeln können, kann die in dem Spalt zwischen dem Radlagerflansch und dem Radlager eingedrungene Flüssigkeit besonders effizient aus dem Spalt gefördert werden, sodass Flüssigkeitsansammlungen in diesem Spalt betriebssicher vermieden werden.In a further improvement of the invention it is provided that the centrifugal element has a plurality of blades which are integrally formed on the first sealing plate and are preferably evenly distributed over the circumference of the first sealing plate. Due to the blades, which have a concave shape in the direction of rotation and can thus collect liquid, the liquid that has penetrated into the gap between the wheel bearing flange and the wheel bearing can be conveyed particularly efficiently out of the gap, so that liquid accumulations in this gap are reliably avoided.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Schleuderelement und der Radnabe ein Hohlraum ausgebildet ist. Durch einen Hohlraum kann das in den Spalt eingedrungene Wasser auch bei langsamen Drehzahlen oder bei einer stehenden Radnabe abfließen, sodass Ansammlungen von Flüssigkeit in dem Spalt vermieden werden. Dabei ist vorgesehen, dass der Spalt durch das Schleuderelement nicht vollständig verschlossen wird, sodass eine fluidische Verbindung zwischen dem Hohlraum und dem Spalt besteht, durch welche das Wasser abfließen kann.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that a cavity is formed between the centrifugal element and the wheel hub. The water that has penetrated into the gap can flow away through a cavity even at slow speeds or when the wheel hub is stationary, so that accumulations of liquid in the gap are avoided. It is provided that the gap is not completely closed by the centrifugal element, so that there is a fluidic connection between the cavity and the gap through which the water can flow off.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Radlagereinheit ist vorgesehen, dass das Schleuderelement kraft- oder stoffschlüssig sowohl mit einer Stirnseite des Radlagerflansches als auch mit dem ersten Dichtungsblech verbunden ist. Dadurch ist alternativ eine einfache und kostengünstige Herstellung einer Radnabe mit einem solchen Schleuderelement möglich. Dabei kann das Schleuderelement in den Spalt zwischen dem ersten Dichtungsblech und der Stirnseite des Radlagerflansches eingepresst werden. Alternativ wird das Schleuderelement zumindest mit einer der beiden Komponenten stoffschlüssig verbunden, um eine betriebssichere Fixierung des Schleuderelementes sicherzustellen.In a further preferred embodiment of the wheel bearing unit it is provided that the centrifugal element is non-positively or materially connected both to an end face of the wheel bearing flange and to the first sealing plate. As a result, a simple and inexpensive production of a wheel hub with such a centrifugal element is alternatively possible. The centrifugal element can be pressed into the gap between the first sealing plate and the end face of the wheel bearing flange. Alternatively, the centrifugal element is materially connected to at least one of the two components in order to ensure that the centrifugal element is reliably fixed.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schleuderelement in radialer Richtung nicht über das Ende des ersten Dichtungsbleches vorsteht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Schleuderelement nicht mit dem Außenring des Radlagers oder einem mit dem Außenring verbundenen Bauteil in Berührung kommt und somit Scherkräfte auf das Schleuderelement einwirken. Dadurch kann die Dauerhaltbarkeit des Schleuderelementes und somit die Dichtwirkung des Radlagers verbessert werden.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the centrifugal element does not protrude in the radial direction beyond the end of the first sealing plate. It can thereby be ensured that the slinger does not come into contact with the outer ring of the wheel bearing or a component connected to the outer ring and thus shear forces act on the slinger. This can improve the durability of the centrifugal element and thus the sealing effect of the wheel bearing.
Erfindungsgemäß wird eine Radnabe mit einem Radlagerflansch und einer solchen Radlagereinheit vorgeschlagen, wobei das Radlager einen Innenring und einen Au-ßenring aufweist, zwischen welchen eine Mehrzahl von Wälzkörpern angeordnet sind. Dabei ist an dem Innenring oder einem mit dem Innenring drehfest verbundenen Bauteil ein erstes Dichtungsblech befestigt. Dabei ist an dem ersten Dichtungsblech ein Schleuderelement angeformt, welches in einen Spalt zwischen einem Radlagerflansch und dem Radlager eingedrungenes Wasser bei einer Drehung der Radnabe aus diesem Spalt fördert. Durch eine solche Radnabe kann eine verbesserte Abdichtung im Bereich eines Spaltes zwischen einem Radlagerflansch und dem Radlager realisiert werden, wobei sämtliche zur Abdichtung wirksamen Komponenten an dem Radlager ausgebildet sind und somit die Radlagereinheit ausbilden. Dadurch ist eine besonders einfache Abdichtung der Radnabe im Bereich des Radlagers möglich.According to the invention, a wheel hub with a wheel bearing flange and such a wheel bearing unit is proposed, the wheel bearing having an inner ring and an outer ring, between which a plurality of rolling elements are arranged. A first sealing plate is attached to the inner ring or to a component connected in a rotationally fixed manner to the inner ring. A centrifugal element is formed on the first sealing plate and conveys water that has penetrated into a gap between a wheel bearing flange and the wheel bearing out of this gap when the wheel hub rotates. With such a wheel hub, an improved seal can be achieved in the region of a gap between a wheel bearing flange and the wheel bearing, with all the components effective for sealing being formed on the wheel bearing and thus forming the wheel bearing unit. This enables a particularly simple sealing of the wheel hub in the area of the wheel bearing.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Radnabe mit einer erfindungsgemäßen Radlagereinheit, wobei zwischen einem Radlagerflansch der Radnabe und dem Radlager ein Schleuderelement angeordnet ist, um die Flüssigkeit aus einem Spalt zwischen dem Radlager und dem Radlagerflansch zu fördern; -
2 ein Dichtblech mit an dem Dichtblech angeformten Schaufeln; -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Radnabe mit einem Radlagerflansch und einem Radlager sowie einem zwischen dem Radlagerflansch und der Radnabe angeordnetem Schleuderelement; und -
4 -10 weitere Ausführungsbeispiele für eine Radnabe mit einem Radlagerflansch und einem Radlager sowie einem zwischen dem Radlagerflansch und der Radnabe angeordneten Schleuderelement, welche sich in der geometrischen Ausgestaltung des Schleuderelementes unterscheiden.
-
1 a first embodiment of a wheel hub with a wheel bearing unit according to the invention, wherein a centrifugal element is arranged between a wheel bearing flange of the wheel hub and the wheel bearing in order to convey the liquid from a gap between the wheel bearing and the wheel bearing flange; -
2 a sealing plate with blades formed on the sealing plate; -
3 a further embodiment of a wheel hub with a wheel bearing flange and a wheel bearing as well as a centrifugal element arranged between the wheel bearing flange and the wheel hub; and -
4th -10 further exemplary embodiments for a wheel hub with a wheel bearing flange and a wheel bearing as well as a centrifugal element arranged between the wheel bearing flange and the wheel hub, which differ in the geometric configuration of the centrifugal element.
In
Ferner sind an dem Radlager
Der Radlagerflansch
Wenn sich die Radnabe
In
In
In
In
In
In
In
In
In
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Radnabewheel hub
- 22
- RadlagerWheel bearings
- 33
- InnenringInner ring
- 44th
- AußenringOuter ring
- 55
- WälzkörperRolling elements
- 66th
- erste Wälzkörperreihefirst row of rolling elements
- 77th
- zweite Wälzkörperreihesecond row of rolling elements
- 88th
- erstes Dichtungsblechfirst sealing plate
- 99
- zweites Dichtungsblechsecond sealing plate
- 1010
- LabyrinthdichtungLabyrinth seal
- 1111
- RadlagerflanschWheel bearing flange
- 1212th
- Bohrungdrilling
- 1313th
- erste Dichtlippefirst sealing lip
- 1414th
- RadseiteWheel side
- 1515th
- LagerseiteStorage side
- 1616
- SchaufelnShovels
- 1717th
- Spaltgap
- 1818th
- SchleuderelementSling element
- 1919th
- Hohlraumcavity
- 2020th
- zweite Dichtlippesecond sealing lip
- 2121
- dritte Dichtlippethird sealing lip
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102011077732 A1 [0003]DE 102011077732 A1 [0003]
- DE 102013220074 B4 [0004]DE 102013220074 B4 [0004]
Claims (10)
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DE102020100511.3A DE102020100511A1 (en) | 2020-01-13 | 2020-01-13 | Wheel bearing unit for a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102020100511.3A DE102020100511A1 (en) | 2020-01-13 | 2020-01-13 | Wheel bearing unit for a motor vehicle |
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DE102020100511A1 true DE102020100511A1 (en) | 2021-07-15 |
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ID=76542602
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DE102020100511.3A Pending DE102020100511A1 (en) | 2020-01-13 | 2020-01-13 | Wheel bearing unit for a motor vehicle |
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-
2020
- 2020-01-13 DE DE102020100511.3A patent/DE102020100511A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |