DE102021212462A1

DE102021212462A1 - Lageranordnung

Info

Publication number: DE102021212462A1
Application number: DE102021212462.3A
Authority: DE
Inventors: Volker Wendt; Christian Knoche
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2023-05-11
Also published as: CN116085390A

Abstract

Offenbart wird eine Lageranordnung (1), insbesondere für Lastkraftfahrzeuge, mit einer Lagereinheit (2), die einen ersten Lagerring (4), einen zweiten Lagerring und mehrere Wälzkörpern hat, die zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring angeordnet sind, und einem Messring (8), insbesondere einem Encoder-Ring, einer Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung, wobei der erste Lagerring (4) eine Schulter (6) aufweist, die dazu ausgebildet ist, den Messring (8) zu tragen, wobei eine Ausnehmung (16) zwischen einer radialen Außenfläche (18) des ersten Lagerrings (4) und der Schulter (6) gebildet ist, die eine Aufnahmefläche (20) für den Messring (8) bildet, wobei die Aufnahmefläche (20) einen ersten Außendurchmesser (D1) und einen zweiten Außendurchmesser (D2) aufweist, wobei der erste Außendurchmesser (D1) größer ist als der zweite Außendurchmesser (D2).

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Bei einer Radlagerung, insbesondere bei Lastkraftwagen, dienen Lageranordnungen häufig dazu, eine Verbindung zwischen einem Achselement und einem Rad bereitzustellen. Eine solche Lageranordnung weist dabei üblicherweise eine Lagereinheit, insbesondere eine mehrreihige Lagereinheit, auf. An einem der Lagerring der Lagereinheit ist direkt oder indirekt ein Bremselement sowie über eine Felge zumindest ein Rad verbunden. Um eine Drehung und insbesondere eine Drehgeschwindigkeit des Rads zu bestimmen, ist an einem der Lagerringe der Lagereinheit eine zylindrische Aufnahmefläche für einen Messring einer Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung, wie beispielsweise einem Encoder eines ABS-Systems, die beispielsweise Teil eines Bremssystems ist, vorgesehen.
Üblicherweise wird der Messring in axialer Richtung auf die zylindrische Aufnahmefläche geschoben und mittels Presspassung gehalten. Allerdings kann es im Betrieb, beispielsweise beim Manövrieren eines Lastkraftwagens und/oder Anhängers, zu Verformungen des den Messring tragenden Lagerrings kommen, so dass sich der Messring in axialer Richtung auf seiner Aufnahmefläche bewegen und sogar davon lösen und eine den Messring auslesende Sensoreinheit zerstören kann.
Es ist deshalb Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Lageranordnung mit einer verbesserten Sicherung des Messrings an der Aufnahmefläche bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Im Folgenden wird eine Lageranordnung, insbesondere für Lastkraftfahrzeuge, mit einer Lagereinheit, die einen ersten Lagerring, einen zweiten Lagerring und mehrere Wälzkörpern hat, die zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring angeordnet sind, und einem Messring, insbesondere einem Encoder-Ring, einer Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung bereitgestellt. Beispielsweise können die Wälzkörper Kegelrollen sein. Allerdings sind auch andere Wälzkörperarten, wie beispielsweise Kugeln, vorstellbar. Ferner kann die Lagereinheit eine vormontierte Lagereinheit sein. Alternativ können auch zumindest zwei einzelne Lager die Lagereinheit bilden. Weiterhin kann der erste Lagerring ein drehender Lagerring sein. Bevorzugt ist der erste Lagerring ein Außenring. Alternativ kann der erste Lagerring auch ein Innenring sein.
Ferner weist der erste Lagerring eine Schulter auf, die dazu ausgebildet ist, den Messring zu tragen, wobei eine Ausnehmung zwischen einer radialen Außenfläche des ersten Lagerrings und der Schulter gebildet ist, die eine Aufnahmefläche für den Messring bildet. Als Außenfläche wird hier die Fläche bezeichnet, die den größeren Durchmesser aufweist. Dies kann bei einem Außenring auch mit der Außenfläche des Lagers zusammenfallen, bei einem Innenring wäre die Außenfläche im Sinne der Anmeldung jedoch die Fläche, an der die Laufbahn des Innenrings ausgebildet ist. Insbesondere kann die Lageranordnung Teil einer Radlagerung eines Fahrzeugs sein. Bevorzugt ist der Messring zumindest teilweise aus Blech hergestellt. Beispielsweise kann der erste Lagerring durch Schmieden gebildet sein. Ferner kann die Aufnahmefläche gedreht und/oder geschliffen sein.
Um die Sicherung des Messrings an der Aufnahmefläche zu verbessern, weist die Aufnahmefläche einen ersten Außendurchmesser und einen zweiten Außendurchmesser auf, wobei der erste Außendurchmesser größer ist als der zweite Außendurchmesser. Dies ermöglicht, dass sich der Messring, der an dem ersten Außendurchmesser wie üblich mit Presssitz anliegen kann, zumindest teilweise auf den zweiten, kleineren Durchmesser entspannen kann und dadurch besser an der Aufnahmefläche gesichert ist.
Bevorzugt ist der erste Außendurchmesser in axialer Richtung auf einer den Wälzkörpern abgewandten Seite der Schulter vorgesehen, und der zweite Außendurchmesser ist in axialer Richtung auf einer den Wälzkörpern zugewandten Seite der Schulter vorgesehen. Dadurch liegt der kleinere, zweite Außendurchmesser axial weiter innen, und eine Sicherung des Messrings an der Aufnahmefläche kann weiter verbessert werden, da der Messring von dem ersten, größeren Durchmesser der Aufnahmefläche an einem Abrutschen von der Schulter gehindert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat die Aufnahmefläche einen ersten Bereich, der den ersten Außendurchmesser aufweist, und einen zweiten Bereich, der den zweiten Außendurchmesser aufweist, wobei ein Übergang zwischen dem ersten Bereich und zweiten Bereich in Form einer Stufe ausgebildet ist. Vorteilhafterweise kann die Stufe zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich eine Bewegung des Messrings in axialer Richtung reduzieren und/oder ein Ablösen des Messrings von der Schulter des ersten Lagerrings verhindern. Dadurch können weiteren Schäden, beispielsweise an der Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung, der Lagereinheit und/oder der Radlagerung, verhindert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aufnahmefläche geneigt und verjüngt sich von dem ersten Außendurchmesser zu dem zweiten Außendurchmesser graduell. Bevorzugt hat die Aufnahmefläche einen Neigungswinkel von 1° oder weniger. Besonders bevorzugt ist der Neigungswinkel gleich 0,8°. Vorteilhafterweise kann die Neigung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich eine Bewegung in axialer Richtung reduzieren und/oder ein Ablösen des Messrings in axialer Richtung von der Schulter des ersten Lagerrings verhindern. Dies ermöglicht weitere Schäden, insbesondere an einer Sensoreinheit zu verhindern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Messring einen axialen Bereich und einen radialen Bereich auf, wobei der axiale Bereich mit dem zweiten Außendurchmesser der Aufnahmefläche zusammenwirkt, und wobei der axiale Bereich an seinem mit dem zweiten Außendurchmesser zusammenwirkenden Ende eine Versteifung aufweist, wobei die Versteifung insbesondere die Entspannung des Messrings auf den zweiten Durchmesser unterstützt. Dadurch kann eine sicherere Befestigung des Messrings an der Aufnahmefläche erreicht werden.
Ferner kann die Versteifung als ein radial nach außen gebogener Flansch ausgebildet sein. Bevorzugt kann die Versteifung als ein radial nach innenwirkendes Federelement, insbesondere als eine Ringfeder, ausgebildet sein. Dies ermöglicht vorteilhafterweise, dass sich der Messring nach dem Anbringen an der Aufnahmefläche auf den kleineren Außendurchmesser entspannt und dadurch an der Schulter des ersten Lagerrings gesichert wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
Es zeigen:

1: eine Lageranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform, und
2: eine Lageranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt eine Lageranordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Lageranordnung 1 kann insbesondere bei Lastkraftfahrzeugen eingesetzt werden. Die Lageranordnung 1 umfasst eine Lagereinheit 2, die einen ersten, drehenden Lagerring 4, einen zweiten, feststehenden Lagerring (nicht gezeigt) und mehrere Wälzkörpern (nicht gezeigt) aufweist. Die Wälzkörper sind zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring angeordnet.
Der erste Lagerring 1 umfasst eine Schulter 6, die dazu ausgebildet ist, einen Messring 8 zu tragen. Bevorzugt ist der Messring zumindest teilweise aus Blech hergestellt. Der Messring 8 weist einen axialen Bereich 10 und einen radialen Bereich 12 auf. Insbesondere ist in dem radialen Bereich 12 des Messrings 8 ein Encoderbereich 14 angeordnet, wobei der Encoderbereich dazu ausgebildet ist, von einer Sensoreinheit einer Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung ausgelesen zu werden, um eine Drehgeschwindigkeit der Lagereinheit 2 zu bestimmen. Beispielsweise kann die Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung Teil eines Bremssystems und/oder Anti-Blockiersystems sein.
Weiterhin ist an der Schulter 6 eine Ausnehmung 16 zwischen einer radialen Außenfläche 18 des ersten Lagerrings 4 und der Schulter 6 gebildet, die eine Aufnahmefläche 20 für den Messring 8 bildet. Die Aufnahmefläche 20 weist einen ersten Außendurchmesser D1 und einen zweiten Außendurchmesser D2 auf, wobei der erste Außendurchmesser D1 größer ist als der zweite Außendurchmesser D2. Bevorzugt ist die Aufnahmefläche 20 gedreht und/oder geschliffen.
Der erste Außendurchmesser D1 ist in axialer Richtung auf einer der Wälzkörper abgewandten Seite der Schulter 6 vorgesehen ist, und der zweite Außendurchmesser D2 liegt in axialer Richtung auf einer den Wälzkörpern zugewandten Seite der Schulter 6. Dadurch liegt der kleinere, zweite Außendurchmesser D2 axial weiter innen, und eine Sicherung des Messrings 8 an der Aufnahmefläche 20 kann weiter verbessert werden.
Außerdem ist der in der 1 gezeigte Messring 8 in seinem axialen Bereich 10 mit einem als Verstärkung wirkenden, nach außen gebogenen Flansch 22 versehen, so dass der axiale Bereich 10 des Messrings dazu ausgebildet ist, mit dem zweiten Außendurchmesser D2 der Aufnahmefläche 20 zusammenzuwirken. Alternativ kann der Messring auch eine andere Versteifung, die dazu geeignet ist, mit dem zweiten Außendurchmesser zusammenzuwirken, an seinem axialen Bereich 10 aufweisen. Beispielsweise kann die Versteifung als ein radial nach innenwirkendes Federelement, insbesondere als eine Ringfeder, ausgebildet sein. Dies ermöglicht vorteilhafterweise, dass sich der Messring 8, der an dem ersten Außendurchmesser D1 wie üblich mit Presssitz anliegen kann, auf den kleineren Außendurchmesser D2 entspannen kann und dadurch an der Schulter 6 des ersten Lagerrings 4 gesichert wird. Dabei unterstützt der nach außen gebogene Flansch 22 bzw. die Versteifung insbesondere die Entspannung des Messrings 8 auf den zweiten Durchmesser D2.
Bei der 1 hat die Aufnahmefläche 20 einen ersten Bereich, der den ersten Außendurchmesser D1 aufweist, und einen zweiten Bereich, der den zweiten Außendurchmesser D2 aufweist, wobei ein Übergang zwischen dem ersten Bereich und zweiten Bereich mit einer Stufe 24 bereitgestellt ist. Zusätzlich kann auch der Messring 6 auf einer der Aufnahmefläche gegenüberliegenden Seite eine Auskragung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, in dem zweiten Bereich aufgenommen zu werden. Beispielsweise kann die Auskragung komplementär zur Stufe 24 gebildet sein und/oder in die Stufe des Übergangsbereichs zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich einschnappen.
Die 2 zeigt eine Lageranordnung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Lageranordnung der 2 unterscheidet sich von der Lageranordnung 1 der 1 darin, dass die Aufnahmefläche geneigt ist und sich von dem ersten Außendurchmesser D1 zu dem zweiten Außendurchmesser D2 graduell verjüngt. Bevorzugt hat die Aufnahmefläche 20 einen Neigungswinkel 26 von 1° oder weniger. Besonders bevorzugt ist der Neigungswinkel 0,8°.
Zusammenfassend kann durch die Aufnahmefläche 20, die einen ersten Außendurchmesser D1 und einen zweiten Außendurchmesser D2 aufweist, der kleiner ist als der erste Außendurchmesser D1, eine bessere Sicherung des Messrings 8 an der Schulter 6 des ersten Lagerrings 4 erzielt werden. Diese Sicherung wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass der Messring 8 nach dem Aufbringen auf die Schulter 6 des ersten Lagerrings an dem ersten Außendurchmesser D1 wie üblich mit Presssitz anliegt. Im Bereich des zweiten, kleineren Außendurchmessers kann sich der Messring 8, insbesondere in einem axialen Bereich 10, entspannen und der Durchmesser des Messrings 8 kann sich in diesem Bereich auf den kleineren zweiten Außendurchmesser D2 der Aufnahmefläche 20 reduzieren, so dass der größere, erste Außendurchmesser D1 eine Bewegung des Messrings 8 in axialer Richtung reduzieren und/oder ein Ablösen des Messrings 8 von der Schulter 6 des ersten Lagerrings verhindern kann. Dadurch können weiteren Schäden, beispielsweise an der Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung, der Lagereinheit und/oder der Radlagerung, verhindert werden.
Bezugszeichenliste

1: Lageranordnung
2: Lagereinheit
4: erster Lagerring
6: Schulter
8: Messring
10: axialer Bereich
12: radialer Bereich
14: Encoderbereich
16: Ausnehmung
18: radiale Außenfläche
20: Aufnahmefläche
22: Flansch
24: Stufe
26: Neigungswinkel

Claims

Lageranordnung (1), insbesondere für Lastkraftfahrzeuge, mit einer Lagereinheit (2), die einen ersten Lagerring (4), einen zweiten Lagerring und mehrere Wälzkörpern hat, die zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring angeordnet sind, und einem Messring (8), insbesondere einem Encoder-Ring, einer Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung, wobei der erste Lagerring (4) eine Schulter (6) aufweist, die dazu ausgebildet ist, den Messring (8) zu tragen, wobei eine Ausnehmung (16) zwischen einer radialen Außenfläche (18) des ersten Lagerrings (4) und der Schulter (6) gebildet ist, die eine Aufnahmefläche (20) für den Messring (8) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmefläche (20) einen ersten Außendurchmesser (D 1) und einen zweiten Außendurchmesser (D2) aufweist, wobei der erste Außendurchmesser (D1) größer ist als der zweite Außendurchmesser (D2).
Lageranordnung (1) gemäß Anspruch 1, wobei der erste Außendurchmesser (D1) in axialer Richtung auf einer den Wälzkörpern abgewandten Seite der Schulter (6) vorgesehen ist, und wobei der zweite Außendurchmesser (D2) in axialer Richtung auf einer den Wälzkörpern zugewandten Seite der Schulter (6) vorgesehen ist.
Lageranordnung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Aufnahmefläche (20) einen ersten Bereich, der den ersten Außendurchmesser (D1) aufweist, und einen zweiten Bereich hat, der den zweiten Außendurchmesser (D2) aufweist, wobei ein Übergang zwischen dem ersten Bereich und zweiten Bereich in Form einer Stufe (24) ausgebildet ist.
Lageranordnung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Aufnahmefläche (20) geneigt ist und sich von dem ersten Außendurchmesser (D1) zu dem zweiten Außendurchmesser (D2) graduell verjüngt.
Lageranordnung (1) gemäß Anspruch 4, wobei die Aufnahmefläche (20) einen Neigungswinkel von 1° oder weniger hat.
Lageranordnung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Messring (8) einen axialen Bereich (10) und einen radialen Bereich (12) aufweist, wobei der axiale Bereich (10) mit dem zweiten Außendurchmesser (D2) der Aufnahmefläche (20) zusammenwirkt, und wobei der axiale Bereich (10) an seinem mit dem zweiten Außendurchmesser (D2) zusammenwirkenden Ende eine Versteifung aufweist.
Lageranordnung (1) gemäß Anspruch 6, wobei die Versteifung als ein radial nach außen gebogener Flansch (22) ausgebildet ist.
Lageranordnung (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Versteifung als ein radial nach innenwirkendes Federelement, insbesondere als eine Ringfeder, ausgebildet ist.
Lageranordnung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Messring (8) zumindest teilweise aus Blech hergestellt ist.
Lageranordnung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Aufnahmefläche (20) gedreht und/oder geschliffen ist.