DE102020126057A1 - wheel bearing unit - Google Patents
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Abstract
Radlagereinheit mit mindestens einem Außenring (5, 6) und mindestens einen Innenring (3, 4), zwischen denen in einem Käfig geführte Wälzkörper angeordnet sind, wobei der mindestens eine Außenring (5, 6) in ein Gehäuse (8) eingepresst ist und das Gehäuse (8) einen ersten Einpressabschnitt (11) und einen zweiten Einpressabschnitt (12), wobei das Gehäuse (8) im Bereich des ersten Einpressabschnitts (11) einen kleineren Querschnitt (d1) aufweist als ein Querschnitt (d2) des Gehäuses (8) im Bereich des zweiten Einpressabschnittes (12).Wheel bearing unit with at least one outer ring (5, 6) and at least one inner ring (3, 4), between which rolling elements guided in a cage are arranged, wherein the at least one outer ring (5, 6) is pressed into a housing (8) and the Housing (8) has a first press-in section (11) and a second press-in section (12), the housing (8) having a smaller cross section (d1) in the region of the first press-in section (11) than a cross section (d2) of the housing (8) in the area of the second press-in section (12).
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radlagereinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge.The invention relates to a wheel bearing unit, in particular for motor vehicles.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, umfassend zwei axial benachbart angeordnete Lagerringe, wobei die beiden Lagerringe jeweils einen lagerringseitigen Verbindungsabschnitt aufweisen. Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf Radlager- und Achsgetriebeanwendungen.The invention relates to a bearing arrangement, comprising two bearing rings arranged axially adjacent, the two bearing rings each having a connecting section on the bearing ring side. The field of application of the invention extends primarily to wheel bearing and axle drive applications.
Ein gängiges Beispiel für eine derartige Lageranordnung umfasst zwei axial benachbarte Wälzlager. Die der Lageranordnung zugehörigen Wälzlager sind jeweils an einem ihrer Lagerringe mit Verbindungsabschnitten versehen, über welche diese im montierten Zustand der Lageranordnung mittels eines Sicherungselements, wie z.B. einem Sicherungsring, bezüglich einer Zentralachse der Lageranordnung axial miteinander verbunden sind. Bei entsprechenden Lageranordnungen ist in der Regel eine Abdichtung nach außen, das heißt eine Abdichtung gegenüber dem Eintritt von Fremdstoffen, Verunreinigungen etc., vorzusehen. Die aus dem Stand der Technik bekannten, Abdichtungen sind insbesondere in fertigungstechnischer wie auch konstruktiver Hinsicht häufig aufwändig und kostenintensiv herzustellen.A common example of such a bearing arrangement includes two axially adjacent roller bearings. The roller bearings associated with the bearing arrangement are each provided on one of their bearing rings with connecting sections, via which these are axially connected to one another in the assembled state of the bearing arrangement by means of a securing element, such as a retaining ring, with respect to a central axis of the bearing arrangement. In the case of corresponding bearing arrangements, a seal to the outside, ie a seal against the ingress of foreign matter, contaminants, etc., is generally to be provided. The seals known from the prior art are often complex and cost-intensive to produce, particularly in terms of manufacturing technology and design.
Ferner haben die aus dem Stand der Technik bekannten Lageranordnungen aufgrund der Fertigungstoleranzen von Lager und Gehäuse nach dem Einpressen in das Gehäuse einen bestimmten Erwartungstoleranzbereich. Zum Erreichen einer definierten Vorspannung des Lagers werden Lagerungen mit Passscheiben oder Zwischenringen eingesetzt. Derartige Lageranordnungen sind entweder mit zwei Sicherungsringen auszuführen oder es ist auf Sicherungsringe zu verzichten, wodurch eine sichere und zerlegungsfreie Demontage der Lagerringe nicht möglich ist.Furthermore, the bearing arrangements known from the prior art have a certain expected tolerance range after being pressed into the housing due to the manufacturing tolerances of the bearing and housing. In order to achieve a defined preload of the bearing, bearings with shims or intermediate rings are used. Bearing arrangements of this type are to be designed either with two circlips or there are no circlips, as a result of which it is not possible to disassemble the bearing rings safely and without dismantling.
Aus der
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radlagereinheit zur Verfügung zu stellen, welche einen reduzierten Vorspannungsbereich aufweist, der zugleich gezielt eingestellt werden kann.The invention is based on the object of making available a wheel bearing unit which has a reduced preload range which can at the same time be adjusted in a targeted manner.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Radlagereinheit mit mindestens einem Außenring und zumindest einem Innenringen, zwischen denen in einem Käfig geführte Wälzkörper angeordnet sind, wobei der mindestens eine Außenring in ein Gehäuse eingepresst ist und das Gehäuse einen ersten Einpressabschnitt und einen zweiten Einpressabschnitt aufweist, wobei das Gehäuse im Bereich des ersten Einpressabschnitts einen kleineren Querschnitt aufweist als ein Querschnitt des Gehäuses im Bereich des zweiten Einpressabschnittes.According to the invention, this object is achieved by a wheel bearing unit with at least one outer ring and at least one inner ring, between which rolling elements guided in a cage are arranged, the at least one outer ring being pressed into a housing and the housing having a first press-in section and a second press-in section, wherein the housing has a smaller cross section in the area of the first press-in section than a cross section of the housing in the area of the second press-in section.
Das Gehäuse kann gemäß der Erfindung auch als Radnabe ausgebildet sein. An dessen Innenumfang ist ein erster und zweiter Einpressabschnitt ausgebildet, in welchen der mindestens eine Außenring und somit das Lager eingepresst wird. Erfindungsgemäß weist das Gehäuse im Bereich des ersten Einpressabschnitts einen kleineren Querschnitt auf als ein Querschnitt des Gehäuses im Bereich des zweiten Einpressabschnittes. Dies hat den Vorteil, dass dieser Abschnitt flexibler ausgestaltet ist und sich somit zur Einstellung einer Vorspannung leichter verformen lässt. Je nach Steifigkeit des Einpressabschnittsstellt sich eine kleinere oder größere Vorspannung ein, d.h. je flexibler der Einpressabschnitt, desto geringer ist die Vorspannung, welche sich an der Radlagereinheit einstellt.According to the invention, the housing can also be designed as a wheel hub. A first and second press-in section is formed on its inner circumference, into which the at least one outer ring and thus the bearing is pressed. According to the invention, the housing has a smaller cross section in the area of the first press-in section than a cross section of the housing in the area of the second press-in section. This has the advantage that this section is designed to be more flexible and can therefore be deformed more easily in order to set a prestress. Depending on the rigidity of the press-in section, the preload is smaller or larger, i.e. the more flexible the press-in section, the lower the preload that is set on the wheel bearing unit.
Für Anwendungen der Lageranordnung in Radlager und Achsgetriebe, ist eine Vorspannung der Lageranordnung erforderlich. Dies ist insbesondere dann vorgesehen, wenn die Lageranordnung ohne Belastung oder mit nur sehr geringer Belastung und hohen Drehzahlen arbeiten soll. In diesem Fall dient die Vorspannung als Mindestbelastung des Lagers und verhindert Lagerschäden durch Gleitbewegungen der Wälzkörper. Mit anderen Worten wird dadurch die Lebensdauer erhöht. Ferner erhöht die Lagervorspannung die Steifigkeit der Lageranordnung und die Genauigkeit der Wellenführung. Eine Verbesserung der Laufgeräusche des Lagers ist ein weiterer Vorteil, der mit einer Lagervorspannung einhergeht.For applications of the bearing arrangement in wheel bearings and axle drives, the bearing arrangement must be preloaded. This is provided in particular when the bearing arrangement is intended to work without a load or with only a very small load and at high speeds. In this case, the preload serves as the minimum load on the bearing and prevents bearing damage from sliding movements of the rolling elements. In other words, this increases the service life. Furthermore, the bearing preload increases the rigidity of the bearing arrangement and the accuracy of the shaft guidance. An improvement in the running noise of the bearing is a Another benefit that comes with bearing preload.
Bevorzugterweise ist am Außenumfang des Gehäuses im Bereich des ersten Einpressabschnittes ein Ringelement vorgesehen. Nachdem der mindestens eine Außenring und somit das Lager in das Gehäuse eingepresst wurde, wird eine Vorspannung gemessen. Daraufhin findet ein Abgleich einer IST-Vorspannung mit einer SOLL-Vorspannung statt. Je nachdem wie hoch die Vorspannung ist. Weichen diese beiden Werte voneinander ab, wird mittels des Ringelementes die Vorspannung entsprechend eingestellt. Hierzu wird das Ringelement auf das Gehäuse aufgepresst. Folglich wird der „flexible“ Einpressabschnitt versteift und der Querschnitt verengt, so dass der betroffene Außenring sich einengt und die Vorspannung im Lager steigt. Beim Aufpressen auf das Gehäuse übt das Ringelement einen Pressdruck aus, der sich durch das Gehäuse bis auf den Außenring durchschlägt und somit auch den Außenring zusammenpresst. Da der Pressverband (bestehend aus zwei Komponenten: Gehäuse und Ringelement) im Querschnitt deutlich dicker ist, wir dieser Bereich deutlich steifer. Anhand eines derartigen Aufbaus ist es möglich, die Vorspannung flexibel einzustellen.A ring element is preferably provided on the outer circumference of the housing in the area of the first press-in section. After the at least one outer ring and thus the bearing has been pressed into the housing, a preload is measured. A comparison of an ACTUAL prestress with a SET prestress then takes place. Depends on how high the preload is. If these two values deviate from each other, the preload is adjusted accordingly using the ring element. For this purpose, the ring element is pressed onto the housing. As a result, the "flexible" press-in section is stiffened and the cross-section is narrowed, so that the affected outer ring is narrowed and the preload in the bearing increases. When pressed onto the housing, the ring element exerts a pressure that penetrates through the housing to the outer ring and thus also compresses the outer ring. Since the interference fit (consisting of two components: housing and ring element) is significantly thicker in cross section, this area is significantly stiffer. With such a structure, it is possible to adjust the preload flexibly.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Ringelement als Ring ausgebildet. Der Ring ist hierbei einteilig ausgebildet. Für jede entsprechende Toleranzklasse müssen hierbei unterschiedliche Ringe gefertigt werden.According to one embodiment of the invention, the ring element is designed as a ring. The ring is designed in one piece. Different rings have to be manufactured for each corresponding tolerance class.
Nach einer Ausführung der Erfindung ist das Ringelement mittels zweier Halbschalen ausgebildet ist, welche mittels eines Verbindungselementes fest miteinander verbunden sind. Als Verbindungselement ist bevorzugterweise eine Schraubverbindung vorgesehen. Vorteilhaft gegenüber einem einteiligen Ring ist, dass eine derartige Ausführungsform für verschieden Toleranzklassen anwendbar ist.According to one embodiment of the invention, the ring element is formed by means of two half-shells, which are firmly connected to one another by means of a connecting element. A screw connection is preferably provided as the connecting element. Compared to a one-piece ring, it is advantageous that such an embodiment can be used for different tolerance classes.
Bevorzugterweise sind die Wälzkörper als Kegelrollen ausgebildet. Es kann sich bei den Wälzkörpern jedoch auch um Nadelrollen, Zylinderrollen, Tonnenrollen oder Kugelrollen, die für schwere Nutzfahrzeuge, beziehungsweise für eine hohe Lastübertragung geeignet sind. Alternativ sind auch kugelförmige Wälzkörper denkbar.The rolling elements are preferably designed as tapered rollers. However, the rolling elements can also be needle rollers, cylindrical rollers, barrel rollers or ball rollers, which are suitable for heavy commercial vehicles or for high load transmission. Alternatively, spherical rolling bodies are also conceivable.
Figurenlistecharacter list
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von zwei Figur dargestellt. Es zeigt:
-
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagereinheit, -
2 einen Längsschnitt durch ein Ringelement der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform, und -
3 einen Längsschnitt durch ein Ringelement der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
1 a longitudinal section through a wheel bearing unit according to the invention, -
2 a longitudinal section through a ring element of the wheel bearing unit according to the invention according to a first embodiment, and -
3 a longitudinal section through a ring element of the wheel bearing unit according to the invention according to a second embodiment.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Das Kegelrollenlager 2 ist mittels der beiden Außenringe in ein Gehäuse 8, welches in diesem Beispiel als Radnabe 9 ausgebildet ist, eingepresst. Hierzu weist das Gehäuse an seinem Innenumfang 10 einen erste Einpressabschnitt 11 und eine zweite Einpressabschnitt 12 auf. Das Gehäuse 8 weist im Bereich des ersten Einpressabschnitts 11 einen kleineren Querschnitt d1 auf als ein Querschnitt d2 des Gehäuses 8 im Bereich des zweiten Einpressabschnittes 12. Am Außenumfang 13 des Gehäuses 8 im Bereich des ersten Einpressabschnittes 11 ist ein Ringelement 14 vorgesehen. Nachdem die eine Außenringe 5, 6 und somit das Kegelrollenlager 2 in das Gehäuse 8 eingepresst wurde, wird eine Vorspannung gemessen. Daraufhin findet ein Abgleich einer IST-Vorspannung mit einer SOLL-Vorspannung statt. Weichen diese beiden Werte voneinander ab, wird mittels des Ringelementes 14 die Vorspannung entsprechend eingestellt. Hierzu wird das Ringelement 14 auf das Gehäuse 8 bzw. dem Bereich des ersten Einpressabschnittes 11 aufgepresst. Folglich wird der „flexible“ Einpressabschnitt 11 versteift und der Querschnitt d1 verengt, so dass der betroffene Außenring 6 sich einengt und die Vorspannung im Lager 2 steigt. Da der Pressverband (bestehend aus zwei Komponenten: Gehäuse 8 und Ringelement 14) im Querschnitt deutlich dicker ist, wird dieser Bereich deutlich steifer.The tapered roller bearing 2 is pressed into a housing 8, which is designed as a wheel hub 9 in this example, by means of the two outer rings. For this purpose, the housing has a first press-in
Aus
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Radlagereinheitwheel bearing unit
- 22
- Kegelrollenlagertapered roller bearing
- 33
- Innenringinner ring
- 44
- Innenringinner ring
- 55
- Außenringouter ring
- 66
- Außenringouter ring
- 77
- Kegelrollentapered rollers
- 88th
- Gehäusehousing
- 99
- Radnabewheel hub
- 1010
- Innenumfanginner circumference
- 1111
- Erster EinpressabschnittFirst press-in section
- 1212
- Zweiter EinpressabschnittSecond press-in section
- 1313
- Außenumfangouter perimeter
- 1414
- Ringelementring element
- 1515
- Ringring
- 1616
- Halbschalehalf shell
- 1717
- Halbschalehalf shell
- 1818
- Verbindungselementfastener
- 1919
- Schraubenverbindung screw connection
- d1d1
- Querschnittcross-section
- d2d2
- Querschnittcross-section
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 19526167 A1 [0005]DE 19526167 A1 [0005]
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DE102020126057.1A DE102020126057A1 (en) | 2020-10-06 | 2020-10-06 | wheel bearing unit |
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DE102020126057.1A DE102020126057A1 (en) | 2020-10-06 | 2020-10-06 | wheel bearing unit |
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DE102020126057A1 true DE102020126057A1 (en) | 2022-04-07 |
Family
ID=80738025
Family Applications (1)
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DE102020126057.1A Pending DE102020126057A1 (en) | 2020-10-06 | 2020-10-06 | wheel bearing unit |
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DE (1) | DE102020126057A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19526167A1 (en) | 1994-07-19 | 1996-01-25 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Axle pinion bearing assembly in cartridge form |
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2020
- 2020-10-06 DE DE102020126057.1A patent/DE102020126057A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19526167A1 (en) | 1994-07-19 | 1996-01-25 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Axle pinion bearing assembly in cartridge form |
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