DE102020210438A1

DE102020210438A1 - Radlageranordnung und Montageverfahren

Info

Publication number: DE102020210438A1
Application number: DE102020210438.7A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Edelmann; Dominic Namyslo; Matthias Schuler; Joahnnes Zang
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2020-08-17
Filing date: 2020-08-17
Publication date: 2022-02-17
Also published as: CN114076153A; US20220048319A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Radlageranordnung mit zumindest einer Nabe (35) und wenigstens einem ersten Lagerinnenring (36), welcher von allen Lagerinnenringen der Radlageranordnung einen kürzesten Abstand von einem outboard-seitigen axialen Ende (38) der Radlageranordnung aufweist.Es wird vorgeschlagen, dass die Radlageranordnung wenigstens ein Dichtelement (40) aufweist, welches an einer radialen Innenfläche (42) des ersten Lagerinnenrings flüssigkeitsdicht abdichtet.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Radlageranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gemäß 1 ist eine Radlageranordnung bekannt, welche ein erstes Kegelrollenlager 10 und ein zweites Kegelrollenlager 12 aufweist. Ein Innenring 14 des ersten Kegelrollenlagers und ein Innenring 16 des zweiten Kegelrollenlagers liegen axial aneinander an und sind durch einen Ring 18 formschlüssig aneinander befestigt. Sowohl ein Außenring 20 des ersten Kegelrollenlagers als auch ein Außenring 22 des zweiten Kegelrollenlagers sind in eine Nabe (nicht dargestellt) eingepresst. Ein O-Ring 24 liegt an einer radial außen liegenden Fläche des Innenrings 14 und in einer radial außen liegenden Fläche des Innenrings 16 an und dichtet dadurch einen Innenraum der Radlageranordnung gegenüber einem Öleintritt durch axial aneinander anliegende Stirnseiten der Innenring 14, 16 ab. Die Innenringe 14,16 sind auf einem Zapfen (nicht dargestellt) angeordnet und zwischen dem Zapfen und den Innenring befindet sich Öl. Der O-Ring 24 wird von einem Kunststoffring 26 radial nach innen gegen die Innenring 14,16 gedrückt. Ferner ist radial innen an einem axialen Ende des Innenrings 16 ein weiterer O-Ring 28 angeordnet, welcher verhindert, dass von einem Raumbereich 30, der sich axial neben den Kegelrollenlagern befindet, Schmutz zwischen den Zapfen und die Innenringe eindringt. Ferner verhindert der O-Ring 28, dass Öl in den Raumbereich 30 gelangt, wo unter anderem eine Bremsscheibe (nicht dargestellt) angeordnet ist und von welchem aus das Öl durch eine Dichtung 32 zu Innenräumen der Kegelrollenlager gelangen könnte. Öl, welches bereits zwischen den Innenring 16 und den Außenring 22 gelangt ist, kann auch durch die Dichtung 32 in den Raumbereich 30 gelangen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Radlageranordnung mit einer hohen Betriebssicherheit bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einer Radlageranordnung mit zumindest einer Nabe und wenigstens einem ersten Lagerinnenring, welcher von allen Lagerinnenringen der Radlageranordnung einen kürzesten Abstand von einem outboard-seitigen axialen Ende der Radlageranordnung aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Radlageranordnung wenigstens ein Dichtelement aufweist, welches an einer radialen Innenfläche des ersten Lagerinnenrings flüssigkeitsdicht abdichtet. Dadurch kann eine hohe Betriebssicherheit erreicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass das Dichtelement an der radialen Innenfläche vormontierbar ist und deswegen sein Vorhandensein sowohl bei der Vormontage als auch bei einer Endmontage ohne zusätzlichen Aufwand kontrollierbar ist, wodurch eine hohe Betriebssicherheit erreichbar ist. Insbesondere kann sicher verhindert werden, dass Öl zu einer Bremsscheibe gelangt, wo es eine Bremsfunktion ernsthaft beeinträchtigen könnte.
Vorzugsweise weist der erste Lagerinnenring an einer radial innen liegenden Fläche eine Nut auf, mittels welcher das Dichtelement an dem Lagerinnenring befestigt ist. Dadurch wird eine einfache Montierbarkeit an einen Achszapfen und zugleich eine einfache Vormontierbarkeit erreicht.
Mit Vorteil ist die Nut axial beabstandet von einer Laufbahn des ersten Lagerinnenrings, welche zum Abrollen von Wälzkörpern der Radlageranordnung ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Übertragung von Lagerkräften auf den Achszapfen erzielt.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Radlageranordnung einen Achszapfen und einen zweiten Lagerinnenring aufweist und die Radlageranordnung frei von Dichtungen ist, welche zwischen dem Achszapfen und dem zweiten Lagerinnenring angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine kostengünstige Bauweise erreicht werden.
Vorzugsweise ist die Radlageranordnung frei von Dichtungen, welche an einer radialen Außenseite des ersten Lagerinnenrings zwischen dem ersten Lagerinnenring und einem zweiten Lagerinnenring der Radlageranordnung abdichtet. Hierdurch können Bauteile eingespart und eine kostengünstige Bauweise erreicht werden.
Mit Vorteil ist das Dichtelement als O-Ring ausgebildet. Dadurch kann eine konstruktiv einfache Bauweise erreicht werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Radlageranordnung wenigstens eine gegen Öl dichtende Dichtungseinheit aufweist, welche an einem axialseitigen Ende des ersten Lagerinnenrings angeordnet und an einer radialen Außenfläche des ersten Lagerinnenrings angeordnet ist. Dadurch kann verhindert werden, dass Öl zu einer Bremsscheibe gelangt.
Vorzugsweise dichtet das Dichtelement zwischen dem ersten Lagerinnenring und einem Achszapfen flüssigkeitsdicht ab. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Öl zwischen Außen- und Innenringe der Lageranordnung und zu einem Bremsscheibenelement gelangt.
Ferner wird ein Radlagerinnenring, insbesondere für eine wie vorstehend beschriebene Radlageranordnung, mit einem O-Ring vorgeschlagen, wobei der Radlagerinnenring an einer radialen Innenfläche eine Nut aufweist, in welcher der O-Ring wenigstens teilweise angeordnet ist. Hierdurch kann eine hohen Betriebssicherheit erzielt werden.
Außerdem wird ein Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, mit einer Radlageranordnung wie vorstehend beschreiben vorgeschlagen, wobei ein von der Radlageranordnung gelagertes Rad von einer ölgeschmierten Antriebsachse des Kraftfahrzeugs antreibbar ist.
Des Weiteren wird ein Montageverfahren zur Montage einer Radlageranordnung, insbesondere einer Radlageranordnung wie vorstehend beschrieben, vorgeschlagen, wobei ein Dichtelement an einer radialen Innenseite eines ersten Lagerinnenrings befestigt wird und der erste Lagerinnenring zusammen mit dem Dichtelement nachfolgend in einer Nabe befestigt wird, sodass der erste Lagerinnenring in einem vollständig montierten Zustand der Radlageranordnung derjenige Lagerinnenring ist, welcher im Vergleich zu allen anderen Lagerinnenringen der Radlageranordnung den kürzesten Abstand von einem outboard-seitigen axialen Ende der Radlageranordnung aufweist. Hierdurch kann eine hohen Betriebssicherheit erreicht werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Radlageranordnung gemäß dem Stand der Technik,
2 zeigt einen axialen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlageranordnung.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Radlageranordnung mit einem ersten Kegelrollenlager 54 und einem zweiten Kegelrollenlager 56, welche von unterschiedlichen Seiten in eine Nabe 35 der Radlageranordnung eingepresst sind. Ein Lagerinnenring 36 des Kegelrollenlagers 54 und ein Lagerinnenring 52 des Kegelrollenlager 56 weisen Stirnseiten auf, welche aneinander anliegen. Die Lagerinnenringe 36,52 sind durch einen Ring 58 der Radlageranordnung Formschlüssig aneinander befestigt. Der Lagerinnenring 36 weist von einem outboard-seitigen axialen Ende 38 der Radlageranordnung einen kürzeren Abstand als der Lagerinnenring 52 auf. Ferner sind die Lagerinnenringe 36, 52 die einzigen Lagerinnenringe der Radlageranordnung. Das outboard-seitige axiale Ende 38 ist in einem Zustand, in welchem die Radlageranordnung Teil eines Kraftfahrzeugs ist, dasjenige axiale Ende der Radlageranordnung, welches von einem Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs abgewandt ist. Das Kraftfahrzeug kann ein Lastkraftwagen sein.
An einer radialen Innenfläche 42 des ersten Lagerinnenrings weist die Radlageranordnung ein Dichtelement 40 auf welches an der Innenfläche 42 flüssigkeitsdicht abdichtet. Dazu weist der erste Lagerinnenring 36 an der radialen Innenfläche 42 eine Nut 44 auf, in welcher das Dichtelement 40 angeordnet ist und mittels welcher das Dichtelement an dem Lagerinnenring 36 befestigt ist. Die Kegelrollenlager 54,56 sind auf einem Achszapfen 50 der Radlageranordnung angeordnet und die radiale Innenfläche 42 liegt an dem Achszapfen 50 an. Die Nut 44 und das Dichtelement erstrecken sich in Umfangsrichtung vollständig um den Achszapfen 50. Außerdem liegt das Dichtelement 40 ununterbrochen in Umfangsrichtung über 360° an dem Achszapfen 50 und einem Grund der Nut 44 an, sodass das Dichtelement 40 zwischen dem Lagerinnenring 36 und dem Achszapfen 50 flüssigkeitsdicht und insbesondere dichtend in Bezug auf Öl abdichtet. Das Dichtelement 40 ist als O-Ring ausgebildet.
Die Radlageranordnung ist frei von Dichtungen, die zwischen dem Achszapfen 50 und dem zweiten Lagerinnenring 52 angeordnet sind. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann eine derartige Dichtung oder mehrere derartige Dichtungen vorhanden sein, um sicher zu verhindern, dass Schmutz von einem Raumbereich 60, der im Vergleich zu dem Kegelrollenlager 56 weiter inboardseitig angeordnet ist, zwischen den Lagerinnenring 52 und den Achszapfen 50 gelangt.
Des Weiteren ist die Radlageranordnung frei von Dichtungen, welche an einer radialen Außenseite des ersten Lagerinnenring und an einer radialen Außenseite des zweiten Lagerinnenrings zwischen dem ersten Lagerinnenring und dem zweiten Lagerinnenring der Radlageranordnung abdichtet. In einer alternativen Ausführung der Erfindung kann eine derartige Dichtung vorhanden sein.
Der Lagerinnenring 36 weist eine Laufbahn 46 auf, auf welcher bei Betriebsvorgängen Wälzkörper 48 abrollen. Die Nut 44 ist in Axialrichtung der Radlageranordnung von der Laufbahn 46 beanstandet.
Der Achszapfen 50 ist hohl ausgeführt. Durch ihn verläuft eine Antriebswelle (nicht gezeigt), welche zum Antreiben eines von der Radlageranordnung gelagerten Rads (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Dazu ist die Antriebswelle in einem vollständig montierten Zustand mithilfe von Schraubenlöchern 62 an der Nabe 35 befestigt. Das betreffende Rad ist radial weiter außen an Löchern 64 der Nabe 35 befestigt. Die Antriebswelle ist ölgeschmiert, wobei sich zwischen der Antriebswelle und dem Achszapfen 50 Öl befindet. Das Öl kann auch ein an der Antriebswelle angeordnetes Differential schmieren. Ferner kann in Axialrichtung outboard-seitig relativ zu dem Kegelrollenlager 54 ein Planetengetriebe angeordnet sein, welches ebenfalls durch das Öl geschmiert sein kann.
Bei einem Verfahren zur Montage der Radlageranordnung wird zuerst das Dichtelement 40 in der Nut 44 befestigt und nachfolgend das Kegelrollenlager 54 in die Nabe 35 eingepresst. Danach wird die Nabe 35 zusammen mit den Kegelrollenlagern 54,56 auf den Achszapfen montiert. Somit kann bereits vor einer Lieferung des Kegelrollenlagers 54 zu einer Stelle, an der dieses auf den Achszapfen 50 montiert wird, ein Hersteller des Kegelrollenlagers 54 durch eine Montage des Dichtelements 40 sicherstellen, dass in einem vollständig montierten Zustand kein Öl, das zur Schmierung der Antriebswelle vorgesehen ist und das in einem Raumbereich 66, der outboard-seitig von dem Kegelrollenlager 54 ist, angeordnet sein kann, vordringen kann. Das Dichtelement 40 hat im Vergleich zu dem O-Ring 24 der Ausführung gemäß 1 insbesondere den Vorteil, dass eine optische Kontrolle eines korrekten Sitzes in einer Endmontageposition wesentlich besser möglich ist. Das Dichtelement 40 verhindert ebenfalls, dass Öl aus dem Raumbereich 66 in einen Bereich zwischen einem Außenring des Kegelrollenlager 56 und dem Lagerinnenring 52 gelangt und nachfolgend durch eine dem Raumbereich 60 zugewandte Dichtung 68 in den Raumbereich 60 gelangt, in welchem eine Bremsscheibe angeordnet ist. Öl, das zu der Bremsscheibe gelangt, kann eine Bremsfunktion des Kraftfahrzeugs ernsthaft beeinträchtigen. Das Dichtelement 40 ist außerdem kostengünstiger als eine Abdichtung mit dem O-Ring 24 gemäß 1.
Die Kegelrollenlager 54,56 sind beide durch Schmierfett geschmiert.
Bezugszeichenliste

10: Kegelrollenlager
12: Kegelrollenlager
14: Innenring
16: Innenring
18: Ring
20: Außenring
22: Außenring
24: O-Ring
26: Kunststoffring
28: O-Ring
30: Raumbereich
32: Dichtung
35: Nabe
36: Lagerinnenring
38: Ende
40: Dichtelement
42: Innenfläche
44: Nut
46: Laufbahn
48: Wälzkörpern
50: Achszapfen
52: Lagerinnenring
54: Kegelrollenlager
56: Kegelrollenlager
58: Ring
60: Raumbereich
62: Schraubenloch
64: Loch
66: Raumbereich
68: Dichtung

Claims

Radlageranordnung mit zumindest einer Nabe (35) und wenigstens einem ersten Lagerinnenring (36), welcher von allen Lagerinnenringen der Radlageranordnung einen kürzesten Abstand von einem outboard-seitigen axialen Ende (38) der Radlageranordnung aufweist, gekennzeichnet durch wenigstens ein Dichtelement (40), welches an einer radialen Innenfläche (42) des ersten Lagerinnenrings flüssigkeitsdicht abdichtet.
Radlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lagerinnenring (36) an der radialen Innenfläche eine Nut (44) aufweist, mittels welcher das Dichtelement an dem Lagerinnenring befestigt ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut axial beabstandet ist von einer Laufbahn (46) des ersten Lagerinnenrings, welche zum Abrollen von Wälzkörpern (48) der Radlageranordnung ausgebildet ist.
Radlageranordnung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlageranordnung einen Achszapfen (50) und einen zweiten Lagerinnenring (52) aufweist und die Radlageranordnung frei von Dichtungen ist, welche zwischen dem Achszapfen und dem zweiten Lagerinnenring angeordnet sind.
Radlageranordnung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlageranordnung frei ist von Dichtungen, welche an einer radialen Außenseite des ersten Lagerinnenrings zwischen dem ersten Lagerinnenring und einem zweiten Lagerinnenring der Radlageranordnung abdichtet.
Radlageranordnung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement als O-Ring ausgebildet ist.
Radlageranordnung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement zwischen dem ersten Lagerinnenring und einem Achszapfen flüssigkeitsdicht abdichtet.
Radlagerinnenring, insbesondere für eine Radlageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einem O-Ring, wobei der Radlagerinnenring an einer radialen Innenfläche eine Nut aufweist, in welcher der O-Ring wenigstens teilweise angeordnet ist.
Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, mit einer Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein von der Radlageranordnung gelagertes Rad von einer ölgeschmierten Antriebswelle des Kraftfahrzeugs antreibbar ist.
Montageverfahren zur Montage einer Radlageranordnung, insbesondere einer Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Dichtelement an einer radialen Innenseite eines ersten Lagerinnenrings befestigt wird und der erste Lagerinnenring zusammen mit dem Dichtelement nachfolgend in einer Nabe befestigt wird, sodass der erste Lagerinnenring in einem vollständig montierten Zustand der Radlageranordnung derjenige Lagerinnenring ist, welcher im Vergleich zu allen anderen Lagerinnenringen der Radlageranordnung den kürzesten Abstand von einem outboard-seitigen axialen Ende der Radlageranordnung aufweist.