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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montageeinheit für eine Radlagereinheit eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs sowie eine Radlagereinheit mit einer solchen Montageeinheit.
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Stand der Technik
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Radlagereinheiten für Kraftfahrzeuge sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Dabei ist es bekannt, eine Kraftübertragung zwischen einer Antriebswelle und einer Radlagernabe über eine Radial- oder eine Stirnverzahnung bereitzustellen. Eine Stirnverzahnung kann beispielsweise an einer Gelenkglocke bzw. einer Gelenkwelle vorgesehen sein, die mit einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugs im Eingriff steht. Die Stirnverzahnung der Gelenkglocke kann wiederum mit einer korrespondierend ausgebildeten Stirnverzahnung der Radlagernabe in Eingriff stehen, sodass ein entsprechendes Drehmoment der Antriebswelle auf die Radlagernabe übertragen werden kann.
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Die Montage der Radlagereinheit ist hierbei vergleichsweise komplex, da in der Regel die Radlagernabe zunächst an einem Radträger befestigt wird, und anschließend die Gelenkglocke in den Radträger eingesetzt wird, wobei die Verbindung über die Stirnverzahnungen zwischen der Radlagernabe und der Gelenkglocke blind erfolgt. So kann es bei der Montage der Gelenkglocke und der Radlagernabe vorkommen, dass die Zähne der Stirnverzahnung der Gelenkglocke und die Zähne der Stirnverzahnung der Radlagernabe aufeinandertreffen statt ineinandergreifen. Das heißt, dass die Zähne der Stirnverzahnung der Gelenkglocke nicht in die Zahnlücken der Stirnverzahnung der Radlagernabe eingreifen. Beim Verspannen der Gelenkglocke und der Radlagernabe in dieser sogenannten Zahn-auf-Zahn-Stellung der beiden Stirnverzahnungen werden die Zahnköpfe der beiden Stirnverzahnungen aufeinander gepresst und können erst zu einem späteren Zeitpunkt und mithilfe eines vergleichsweise großen Kraftaufwands in die sogenannte Zahn-in-Zahn-Stellung gebracht werden, in denen die beiden Stirnverzahnungen ineinandergreifen. Dadurch kann es zu einem Vorspannkraftverlust der Gelenkglocken-Radlagernaben-Verbindung und/oder einer Beschädigung an den Stirnverzahnungen kommen. Insbesondere um eine Reduzierung der Vorspannkraft zu verhindern, sind im Stand der Technik verschiedene Lösungen bekannt. So offenbart z.B. die
DE 10 2007 057 047 A1 eine Radlagereinheit eines Fahrzeugs, mit einer Radlagernabe mit einer ersten Stirnverzahnung, wobei die Gelenkglocke ferner eine zweite Stirnverzahnung aufweist, wobei in einem endmontierten Zustand der Radlagereinheit die erste Stirnverzahnung und die zweite Stirnverzahnung drehmomentübertragend miteinander in Eingriff sind.
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Die Druckschrift
DE 10 2009 052 311 A1 offenbart eine Radlagereinheit eines Fahrzeugs. Die Radlagereinheit mit Radialverzahnung weist einen Außenring, der einen Befestigungsflansch zur Befestigung an einem nicht dargestellten Radträger auf.
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Auch die Druckschrift
DE 39 02 141 C2 zeigt eine Radlagereinheit eines Fahrzeugs. Dabei ist ein separater Innenring vorgesehen, der axial verspannt an einem Achszapfen anliegt.
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Die Druckschrift
DE 10 2018 110 459 A1 offenbart eine Radlagereinheit für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, aufweisend eine Radlagernabe mit einer ersten Stirnverzahnung, wobei eine Gelenkglocke ferner eine zweite Stirnverzahnung aufweist, wobei in einem endmontierten Zustand der Radlagereinheit die erste Stirnverzahnung und die zweite Stirnverzahnung drehmomentübertragend miteinander in Eingriff sind. Die Gelenkglocke ist mittels einer Zentralschraube 7 an der Radlagereinheit fixierbar.
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Es hat sich nunmehr herausgestellt, dass ein weiterer Bedarf besteht, eine bekannte Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug zu verbessern, insbesondere eine Montageeinheit für die Radlagereinheit bereitzustellen, die einfacher montiert werden kann.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Montageeinheit für eine Radlagereinheit sowie eine verbesserte Radlagereinheit für ein Fahrzeug bereitzustellen, die insbesondere einfacher montiert werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
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Eine erfindungsgemäße Montageeinheit für eine Radlagereinheit eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs weist einen Radträger mit einem Innendurchmesser und eine Gelenkglocke eines Antriebsgelenks mit einem Außendurchmesser auf, wobei der Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Radträgers. Der Radträger weist an dem Innendurchmesser einen Verengungsdurchmesser auf, der umlaufend nach radial innen vorsteht. Die Gelenkglocke weist an dem Außendurchmesser eine umlaufende Ausnehmung, wie bspw. eine Vertiefung, auf, in der ein im Wesentlichen umlaufendes Schnappelement derart aufgenommen ist, dass zumindest ein Teilbereich des Schnappelements nach radial außen aus der Ausnehmung vorsteht. Dabei weist der Verengungsdurchmesser des Radträgers auf einer axialen Seitenfläche eine Führungsfläche auf, die dazu ausgelegt ist, das Schnappelement beim Einsetzen der Gelenkglocke in den Radträger elastisch zu verformen. Auf einer anderen, insbesondere gegenüberliegenden, axialen Seitenfläche weist der Verengungsdurchmesser eine Anlagefläche auf, die dazu ausgelegt ist, ein Herausrutschen des Schnappelements, das nach dem Durchführen durch den Verengungsdurchmesser in einen elastisch unbeanspruchten Zustand, wie bspw. einen Ausgangszustand, übergegangen ist, durch den Verengungsdurchmesser zu erschweren, insbesondere zu verhindern.
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Alternativ weist eine erfindungsgemäße Montageeinheit für eine Radlagereinheit eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, einen Radträger mit einem Innendurchmesser, und eine Gelenkglocke eines Antriebsgelenks mit einem Außendurchmesser auf, wobei der Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Radträgers. Die Gelenkglocke weist an dem Außendurchmesser einen Verengungsdurchmesser auf, der umlaufend nach radial außen vorsteht. Der Radträger weist an dem Innendurchmesser eine umlaufende Ausnehmung, wie bspw. eine Vertiefung, auf, in der ein im Wesentlichen umlaufendes Schnappelement derart aufgenommen ist, dass zumindest ein Teilbereich des Schnappelements nach radial innen aus der Ausnehmung vorsteht. Dabei weist der Verengungsdurchmesser der Gelenkglocke auf einer axialen Seitenfläche eine Führungsfläche auf, die dazu ausgelegt ist, das Schnappelement beim Einsetzen der Gelenkglocke in den Radträger elastisch zu verformen. Auf einer anderen, insbesondere gegenüberliegenden, axialen Seitenfläche weist der Verengungsdurchmesser eine Anlagefläche auf, die dazu ausgelegt ist, ein Herausrutschen des Schnappelements, das nach dem Durchführen durch den Verengungsdurchmesser in einen elastisch unbeanspruchten Zustand, wie bspw. einen Ausgangszustand übergegangen ist, durch den Verengungsdurchmesser zu erschweren, insbesondere zu verhindern.
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Der Verengungsdurchmesser mit der Führungsfläche auf der einen axialen Seite und der Anlagefläche auf der anderen axialen Seite kann dabei insbesondere ein widerhakenartiges Querschnittsprofil aufweisen.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass beim Einsetzen der Gelenkglocke in den Radträger, das Schnappelement durch die Führungsfläche des Verengungsdurchmessers elastisch gestaucht wird, also in einen elastisch beanspruchten Zustand gebracht wird, und nach dem Durchführen durch den Verengungsdurchmesser in einen elastisch unbeanspruchten Zustand übergeht, wobei das Schnappelement an der Anlagefläche anliegen kann, und so verhindert, dass die Gelenkglocke wieder aus dem Radträger herausfallen kann. Mit anderen Worten kann man sagen, dass das Schnappelement sozusagen hinter dem Verengungsdurchmesser „einschnappt“. Durch den Kontakt des Schnappelements mit der Anlagefläche wirken Scherkräfte auf das Schnappelement, die ein Herausrutschen des Schnappelements durch den Verengungsdurchmesser, und somit ein Herausfallen oder ein Herausnehmen der Gelenkglocke aus dem Radträger erschweren, insbesondere sogar verhindern. Insbesondere kann ein Herausfallen der Gelenkglocke so verhindert werden.
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Insbesondere beim bewussten Herausnehmen der Gelenkglocke aus dem Radträger können die Scherkräfte, die auf das Schnappelement wirken, das Herausnehmen der Gelenkglocke erschweren. Ferner kann es möglich sein, dass ein Trennen der Verbindung nur möglich ist, wenn dabei das Schnappelement durch die wirkenden Scherkräfte beschädigt wird.
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Wird die Gelenkglocke derart in den Radträger eingesetzt, bevor ein Radlager mit einer Radlagernabe an dem Radträger befestigt wird, kann die Verbindung der Radlagernabe und der Gelenkglocke, insbesondere das korrekte Ineinandergreifen einer Stirnverzahnung der Radlagernabe und einer Stirnverzahnung der Gelenkglocke, vereinfacht werden, da die Gelenkglocke so vorpositioniert wird, und in dieser Position gegen ein Herausrutschen aus dem Radträger gehindert wird, ohne dass die Gelenkglocke aktiv in dieser Position gehalten werden muss. Dadurch kann die Radlagernabe so zur Gelenkglocke ausgerichtet werden, dass das korrekte Ineinandergreifen der Stirnverzahnung der Gelenkglocke und der Stirnverzahnung der Radlagernabe sichergestellt wird, bevor die Radlagernabe und die Gelenkglocke miteinander verspannt werden und das Radlager an dem Radträger befestigt wird.
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Wird die Gelenkglocke derart in den Radträger eingesetzt, nachdem das Radlager mit der Radlagernabe an dem Radträger befestigt wird, kann das Schnappelement nur dann hinter dem Verengungsdurchmesser einschnappen, wenn die Stirnverzahnung der Gelenkglocke und die Stirnverzahnung der Radlagernabe korrekt ineinandergreifen. Das bedeutet, dass das Schnappelement nur dann hinter dem Verengungsdurchmesser einschnappt, wenn die beiden Stirnverzahnungen sich in der Zahn-in-Zahn-Stellung befinden. Sind die beiden Stirnverzahnungen in der Zahn-auf-Zahn-Stellung zueinander positioniert, kann das Schnappelement nicht vollständig durch den Verengungsdurchmesser hindurchgeführt werden, und somit nicht hinter diesem einschnappen.
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Gemäß einer Ausführungsform verhindert ein Kontakt zwischen dem Schnappelement und der Anlagefläche in einem vormontierten, d.h. teilmontierten, Zustand der Radlagereinheit ein Herausfallen der Gelenkglocke aus dem Radträger. Bei einem Kontakt zwischen dem Schnappelement und der Anlagefläche, bei dem insbesondere Kräfte in Axialrichtung wirken, kann das Schnappelement aufgrund der im Wesentlichen senkrecht stehenden, also in radialer Richtung verlaufenden Anlagefläche, nicht elastisch gestaucht werden. So werden bei diesem Kontakt Scherkräfte erzeugt, die auf das Schnappelement wirken, und so das Herausrutschen bzw. ein erneutes Durchführen des Schnapprings durch den Verengungsdurchmesser in die entgegengesetzte Richtung zu erschweren, insbesondere zu verhindern.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Schnappelement in einem endmontierten Zustand der Radlagereinheit keinen Kontakt, d.h., keine Berührungspunkte mit dem Radträger auf. Der endmontierte Zustand der Radlagereinheit entspricht einem Zustand, in dem das Radlager mit der Radlagernabe an dem Radträger befestigt ist und die Radlagernabe und die Gelenkglocke bei einem korrekten Ineinandergreifen der jeweiligen Stirnverzahnungen der Radlagernabe und der Gelenkglocke (Zahn-in-Zahn-Stellung) verspannt sind. So kann verhindert werden, dass zwischen dem Schnappelement und dem Radträger im Betriebszustand der Radlagereinheit Reibung entsteht, da das Schnappelement, das in der Ausnehmung in der Gelenkglocke aufgenommen ist, im Betriebszustand zusammen mit der Gelenkglocke rotiert, wohingegen der Radträger ein feststehendes Bauteil ist. Mit anderen Worten kann man sagen, dass so gewährleistet ist, dass das im Betriebszustand rotierende Schnappelement nicht mit dem feststehenden, also nicht-rotierenden Radträger in Kontakt ist, und somit nicht an dem Radträger reibt.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Schnappelement in einem endmontierten Zustand der Radlagereinheit keinen Kontakt, d.h., keine Berührungspunkte, mit der Gelenkglocke auf. Der endmontierte Zustand der Radlagereinheit entspricht einem Zustand, in dem das Radlager mit der Radlagernabe an dem Radträger befestigt ist und die Radlagernabe und die Gelenkglocke bei einem korrekten Ineinandergreifen der jeweiligen Stirnverzahnungen der Radlagernabe und der Gelenkglocke (Zahn-in-Zahn-Stellung) verspannt sind. So kann verhindert werden, dass zwischen dem Schnappelement und der Gelenkglocke im Betriebszustand der Radlagereinheit Reibung entsteht, da das Schnappelement, das in der Ausnehmung im Radträger aufgenommen ist, im Betriebszustand nicht rotiert, wohingegen die Gelenkglocke im Betriebszustand rotiert. Mit anderen Worten kann man sagen, dass so gewährleistet ist, dass das im Betriebszustand feststehenden, als nicht-rotierende Schnappelement nicht mit der rotierenden Gelenkglocke in Kontakt ist, und somit nicht an der Gelenkglocke reibt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Schnappelement als ein O-Ring, als ein Sprengring oder als ein Formring ausgebildet. Ein O-Ring wird üblicherweise als Dichtung eingesetzt und ist aus einem elastischen Material, insbesondere Gummi hergestellt. Darüber hinaus ist ein O-Ring sehr kostengünstig. Der Sprengring ist, wie der O-Ring, ein Standardelement, was in großen Stückzahlen hergestellt wird und somit kostengünstig ist. Im Unterschied zum O-Ring ist der Sprengring aus einem Kunststoff (außer Gummi) oder einem Metall oder Metalllegierung hergestellt, und somit im elastisch unbeanspruchten Zustand in radialer Richtung sowohl nach innen als auch nach außen formstabil. Damit wird der Sprengring insbesondere als Schnappelement in der Vertiefung im Radträger eingesetzt. Unter einem Formring ist ein Ring aus Kunststoff, insbesondere Gummi, zu verstehen, der eine beliebige Querschnittsform aufweisen kann. So kann der Formring bspw. eine trapezförmige, eine T-förmige, der eine C-förmige Querschnittsform aufweisen. Die Querschnittsform des Formrings kann insbesondere speziell so gewählt werden, dass die elastische Verformung des Schnappelements zum Durchführen durch den Verengungsdurchmesser ohne viel Kraftaufwand möglich ist, und in dem elastisch unbeanspruchten Zustand nach dem Einschnappen hinter dem Verengungsdurchmesser bei dem Kontakt zwischen dem Schnappelement und der Anlagefläche möglichst hohe Scherkräfte entstehen, um insbesondere ein versehentliches Herausrutschen sicher zu verhindern.
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Gemäß einer andere Ausführungsform ist das Schnappelement als ein Federblech ausgebildet. Das als Federblech ausgebildete Schnappelement ist insbesondere aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt und weist bspw. eine C-förmige oder eine, im Wesentlichen um 90° gedrehte V-förmige Querschnittsform auf. Federbleche sind ebenfalls sehr kostengünstig und in großen Mengen herstellbar. Darüber hinaus sind Federbleche, insbesondere radial nach innen formstabiler als Schnappelemente aus Gummi, die dazu neigen nach radial innen keine Formstabilität aufzuweisen. Das bedeutet, dass auf Gummi basierende Schnappelemente nach radial innen zusammenfallen können, wenn sie in dieser Richtung nicht aktiv gestützt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Führungsfläche in axialer Richtung als eine konische Fläche ausgebildet. Dadurch weist die Führungsfläche im Querschnitt eine Schräge auf, die derart ausgebildet ist, dass das Schnappelement entlang dieser Schräge zum Verengungsdurchmesser geführt wird und dabei zunehmend gestaucht wird, so dass das Schnappelement am Verengungsdurchmesser derart elastisch verformt, insbesondere gestaucht ist, dass es im Wesentlichen leicht und einfach durch den Verengungsdurchmesser durchführbar ist. Mit anderen Worten kann man sagen, dass die Führungsfläche als eine konische Fläche ausgebildet ist, die in Richtung zum Verengungsdurchmesser hin zuläuft.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Anlagefläche im Wesentlichen in einer radialen Ebene angeordnet. Das bedeutet, dass die Anlagefläche in einem Längsschnitt durch die Montageeinheit im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse ausgerichtet ist. Somit bildet die Anlagefläche eine steile Kontaktfläche für das Schnappelement, wodurch ein Ausbau der Gelenkglocke aus dem Radträger nur mit erhöhter Kraft möglich ist, weil das Schnappelement in dieser Richtung nicht gestaucht werden kann, sondern Scherkräfte wirken.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausnehmung dazu eingerichtet, ein Volumen des Schnappelements im elastisch verformten Zustand mehrheitlich, insbesondere im Wesentlichen vollständig, aufzunehmen. Mit anderen Worten kann man sagen, dass das Volumen der Ausnehmung insbesondere mindestens dem Volumen des Schnappelements im elastisch verformten Zustand entspricht. Das bedeutet, dass die Ausnehmung in axialer Richtung breiter ausgeführt ist als das Schnappelement. Zum Beispiel, wenn das Schnappelement als ein O-Ring ausgebildet ist, ist die axiale Breite der Ausnehmung größer als der Durchmesser des O-Rings im elastisch unbeanspruchten Zustand. Dadurch kann das elastisch verformte, insbesondere elastisch gestauchte Schnappelement einfach durch den Verengungsdurchmesser geführt werden. Ferner ist eine radiale Tiefe der Ausnehmung so gewählt, dass sie geringer ist als die Höhe des Schnappelements, im Falle des O-Rings der Durchmesser, im elastisch unbeanspruchten Zustand.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausnehmung als eine Nut oder als eine Rille ausgebildet. Sowohl die Nut als auch die Rille können einfach und kostengünstig, insbesondere integral einstückig am Radträger bzw. der Gelenkglocke ausgebildet werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Radlagereinheit für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Radlagereinheit eine erfindungsgemäße Montageeinheit und eine Radlagernabe mit einer ersten Stirnverzahnung aufweist. Die Gelenkglocke der Montageeinheit weist ferner eine zweite Stirnverzahnung aufweist, wobei in einem endmontierten Zustand der Radlagereinheit, die erste Stirnverzahnung und die zweite Stirnverzahnung drehmomentübertragend miteinander in Eingriff sind. Das bedeutet, dass sich die erste Stirnverzahnung und die zweite Stirnverzahnung im endmontierten Zustand in der sogenannten Zahn-in-Zahn-Stellung befinden, bei der die Zähne der einen Stirnverzahnung in den Zahnlücken der jeweils anderen Stirnverzahnung angeordnet sind.
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Ferner betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Vormontieren einer Radlagereinheit eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei die Radlagereinheit eine erfindungsgemäße Montageeinheit aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte, die nicht zwingend in der angegeben Reihenfolge durchgeführt werden müssen:
- Einführen der Gelenkglocke in den Innendurchmesser des Radträgers,
- Schnappelement mit der Führungsfläche in Kontakt bringen,
- Schnappelement durch Führen entlang der Führungsfläche elastisch verformen,
- Schnappelement im elastisch verformten, insbesondere elastische gestauchten Zustand durch den Verengungsdurchmesser durchführen, und
nach dem Durchführen durch den Verengungsdurchmesser, Schnappelement in den elastisch unverformten Zustand, insbesondere in den elastisch unbeanspruchten Zustand, bringen.
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Figurenliste
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
- 1 eine schematische Teildarstellung einer Radlagereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 2 eine schematische Teildarstellung einer Radlagereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 3 eine schematische Teildarstellung einer Radlagereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 4 eine schematische Teildarstellung einer Radlagereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 5 eine schematische Teildarstellung einer Radlagereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
- 6 eine schematische Teildarstellung einer Radlagereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Die Figuren sind lediglich schematische Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 bis 6 zeigen jeweils eine beispielhafte, schematische Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Radlagereinheit 1 für ein Fahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Montageeinheit 2 und einem Radlager 3 in einer Längsschnittdarstellung. Die Montageeinheit 2 weist einen Radträger 4 und eine Gelenkglocke 5 einer Antriebswelle (nicht dargestellt) auf. Das Radlager 3 weist ein Wälzlager 6, das beispielhaft als ein zweireihiges Schrägkugellager ausgeführt ist, und eine Radlagernabe 7 auf, an der das Wälzlager 6 axialfest angeordnet ist. Die Gelenkglocke 5 weist ferner eine Stirnverzahnung 8 auf, die mit einer Stirnverzahnung 9 an der Radlagernabe 7 drehmomentübertragend im Eingriff ist.
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In den 1 bis 5 weist die Gelenkglocke 5 an einem Außendurchmesser 10 ferner eine Ausnehmung 11 auf, die beispielhaft als eine Nut ausgebildet ist, und der Radträger 4 weist einen Verengungsdurchmesser 12 auf, der von einem Innendurchmesser 13 des Radträgers 4 in radialer Richtung R nach innen vorsteht. Der Verengungsdurchmesser 12 weist auf einer ersten axialen Seitenfläche (in 1 bis 5 beispielhaft die rechte Seitenfläche) eine konische Fläche 14 auf, die in axialer Richtung A betrachtet zum Verengungsdurchmesser 12 hin zuläuft. Auf einer zweiten axialen Seitenfläche (in den 1 bis 5 beispielhaft die linke Seitenfläche) besitzt der Verengungsdurchmesser 12 eine Anlagefläche 15, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung R nach außen (in den 1 bis 5 beispielhaft im Wesentlichen senkrecht nach oben) erstreckt.
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In der Ausnehmung 11 der Gelenkglocke 5 ist ferner ein im Wesentlichen ringförmiges Schnappelement 16 angeordnet, welches elastisch verformbar ist und nach radial außen zumindest teilweise aus der Ausnehmung 11 vorsteht. Das Schnappelement 16 kann einen geschlossenen Umfang besitzen oder in Umfangsrichtung an zumindest einer Position geschlitzt sein, und somit einen offenen Umfang besitzen. Die 1 bis 5 unterscheiden sich lediglich in der Ausführungsform des Schnappelements 16.
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In 1 ist das Schnappelement 16 als ein O-Ring 17 ausgebildet, der aus einem Gummi hergestellt ist. In einem auf der Gelenkglocke 5 montierten Zustand ist der O-Ring 17 im Wesentlichen in einem elastisch unbeanspruchten Zustand und steht in radialer Richtung R nach außen aus der Ausnehmung 11 über, wobei die Ausnehmung 11 in axialer Richtung A breiter ausgebildet ist als ein Durchmesser des O-Rings 17. Wird die Gelenkglocke 5 nun mit dem Außendurchmesser 10 in den Innendurchmesser 13 des Radträgers 4 eingesetzt, kommt der O-Ring 17 mit der konischen Fläche 14 in Kontakt und wird entlang der konischen Fläche beim Einsetzen der Gelenkglocke 5 in den Radträger 4 geführt und immer stärker elastisch verformt, insbesondere gestaucht. Ein gestauchtes Volumen des O-Rings 17 wird von der Ausnehmung 11 aufgenommen, sodass der O-Ring 17 in einem elastisch gestauchten Zustand einfach durch den Verengungsdurchmesser 12 hindurchgeführt werden kann. Nachdem der O-Ring 17 den Verengungsdurchmesser 12 passiert hat, wirkt in radialer Richtung keine externe Kraft mehr auf den O-Ring 17, wodurch dieser dann in den im Wesentlichen elastisch unbeanspruchten Zustand zurückkehrt. In Abhängigkeit von der Position der Gelenkglocke 5 in axialer Richtung A relativ zum Radträger 4 ist der O-Ring 17, insbesondere der Teilabschnitt des O-Rings 17, der über die Ausnehmung 11 übersteht, mit der Anlagefläche 15 in Kontakt und verhindert dadurch, dass die Gelenkglocke 5 ungewollt wieder aus dem Radträger 4 herausfällt. In diesem vormontierten Zustand ist die Gelenkglocke 5 relativ zum Radträger 4 drehbar, und ggf. in einem vorbestimmten Toleranzbereich auch in axialer Richtung A relativ zum Radträger 4 verschiebbar.
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In 2 ist das Schnappelement 16 als ein trapezförmiger Formring 18 aus Gummi ausgebildet, der sich in dem elastisch beanspruchten Zustand, in eine rechteckartige Form innerhalb der Ausnehmung 11 staucht.
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In 3 ist das Schnappelement 16 als ein im Wesentlichen T-förmiger Formring 19 aus Gummi ausgebildet, wobei das im Wesentlichen senkrecht nach radial außen vorstehende Element durch die konische Fläche 14 zu dem im Wesentlichen horizontal in axialer Richtung A erstreckenden Element elastisch verformt, bzw. gestaucht wird. Dabei kann die T-Form, wie in 3 beispielhaft gezeigt, auf einer axialen Seite, insbesondere die axiale Seite, die der konischen Fläche 14 vor dem Passieren des Verengungsdurchmessers 12 abgewandt ist (in 3 beispielhaft die rechte Seite) eine kreisabschnittsartige Ausnehmung 20 aufweisen. Diese vereinfacht die elastische Verformung des Schnappelements 16, da die Formstabilität der T-Form durch die Ausnehmung 20 gezielt in diesem Bereich geschwächt wird. auf der gegenüberliegenden Seite des T-förmigen Querschnitts befindet sich keine solche Ausnehmung 20, um ein Herausnehmen der Gelenkglocke 5 nach dem Durchführen des Schnappelements 16 durch den Verengungsdurchmesser 12 zu erschweren.
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In 4 ist das Schnappelement 16 als ein im Wesentlichen C-förmiger Formring 21 aus Gummi oder Kunststoff ausgebildet, wobei sich die Öffnung des „C“s auf der der konischen Fläche 14 abgewandten Seite befindet, wodurch der C-förmige Querschnitt beim Zuführen des Schnappelements 16 zum Verengungsdurchmesser 12 durch den Kontakt mit der konische Fläche 14 sozusagen in die Öffnung des „C“s hinein elastisch gestaucht wird.
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In 5 ist das Schnappelement 16 als ein im Wesentlichen C-förmiges Federblech 22 ausgebildet. Das Federblech 22 ist aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt, und besitzt somit eine bessere Formstabilität als ein Schnappelement 16 aus Gummi oder Kunststoff, insbesondere in radialer Richtung R nach innen. Das Federblech 22 ist kostengünstig und in großen Stückzahlen herstellbar und wird ähnlich zu dem C-förmigen Formring 21 elastisch verformt.
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In 6 weist der Radträger 4 an dem Innendurchmesser 13 eine Ausnehmung 23 auf, die beispielhaft als eine Nut ausgebildet ist, und die Gelenkglocke 5 weist an dem Außendurchmesser 10 ferner einen Verengungsdurchmesser 24 auf, der von dem Außendurchmesser 10 der Gelenkglocke 5 in radialer Richtung R nach außen vorsteht. Der Verengungsdurchmesser 24 weist auf einer ersten axialen Seitenfläche (in 6 beispielhaft die linke Seitenfläche) eine konische Fläche 25 auf, die in axialer Richtung A betrachtet zum Verengungsdurchmesser 24 hin zuläuft. Auf einer zweiten axialen Seitenfläche (in 6 beispielhaft die rechte Seitenfläche) besitzt der Verengungsdurchmesser 24 eine Anlagefläche 26, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung R nach innen (in 6 beispielhaft im Wesentlichen senkrecht nach oben) erstreckt.
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In der Ausnehmung 23 des Radträgers 4 ist ferner das im Wesentlichen ringförmige Schnappelement 16 angeordnet, welches elastisch verformbar ist und nach radial innen zumindest teilweise aus der Ausnehmung 23 vorsteht. Das Schnappelement 16 kann einen geschlossenen Umfang besitzen oder in Umfangsrichtung an zumindest einer Position geschlitzt sein, und somit einen offenen Umfang besitzen. In 6 ist das Schnappelement als ein Sprengring 27 ausgebildet, der einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Montieren der Gelenkglocke 5 in dem Radträger 4 funktioniert analog zu dem mit Bezug zu den 1 bis 5 beschrieben Verfahren, wobei der Sprengring 27 durch die konische Fläche 25 in radialer Richtung R nach außen elastisch verformt, also elastisch gedehnt wird. Somit entspricht der elastisch beanspruchte Zustand des Schnappelement 16 in der in 6 gezeigten Ausführungsform einem elastisch gedehnten Zustand.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radlagereinheit
- 2
- Montageeinheit
- 3
- Radlager
- 4
- Radträger
- 5
- Gelenkglocke
- 6
- Wälzlager
- 7
- Radlagernabe
- 8
- Stirnverzahnung
- 9
- Stirnverzahnung
- 10
- Außendurchmesser
- 11
- Ausnehmung
- 12
- Verengungsdurchmesser
- 13
- Innendurchmesser
- 14
- konische Fläche
- 15
- Anlagefläche
- 16
- Schnappelement
- 17
- O-Ring
- 18
- trapezförmiger Formring
- 19
- T-förmiger Formring
- 20
- Ausnehmung
- 21
- C-förmiger Formring
- 22
- Federblech
- 23
- Ausnehmung
- 24
- Verengungsdurchmesser
- 25
- konische Fläche
- 26
- Anlagefläche
- 27
- Sprengring
- A
- axiale Richtung
- R
- radiale Richtung
