DE10331051A1

DE10331051A1 - Radträger mit Achszapfen

Info

Publication number: DE10331051A1
Application number: DE2003131051
Authority: DE
Inventors: Ingo Winter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2005-01-27

Abstract

Ein Radträger (1) ist mit einem speraten Achszapfen (2) fest verbunden. Der Achszapfen weist (2) einen radial erweiterten Endabschnitt (5) auf und ist mit diesem von der Radseite her in eine Ausnehmung (6) des Radträgers (1) eingepreßt oder auf einen Vorsprung aufgepreßt. Gegenüber einer Konstruktion mit einem rohrförmigen Achszapfen in einer Zentralbohrung ergibt sich neben einer sicheren und kostengünstigeren Bauweise ein geringeres Gesamtgewicht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung umfassend einen Radträger und einen separaten Achszapfen, der mit dem Radträger fest verbunden ist.
Oftmals werden der Radträger und der Achszapfen einteilig miteinander ausgeführt. Es ist jedoch auch bekannt, einen separaten Achszapfen zu verwenden, der eigens an dem Radträger befestigt wird.

Als interner Stand der Technik existiert bei der Anmelderin die in 5 dargestellte Konstruktion, bei welcher der Achszapfen 22 als Rohrstück ausgebildet ist. Dieser wird von innen, d. h. von der dem Rad abgewandten Seite in eine zentrale Öffnung 23 des Radträgers 21 eingepreßt. Ein von dem Achszapfen 22 abstehender Bund 25 sorgt dabei für eine axiale Lagefestlegung an der Innenseite des Radträgers 21. Zur Festlegung des in 5 nicht dargestellten Radlagers dient eine Bundschraube 24, welche unmittelbar mit dem Achszapfen 22 verschraubt wird.

Von dieser Lösung ausgehend sucht die Erfindung nach einer alternativen Befestigungsmöglichkeit für einen Achszapfen an einem Radträger, welche einerseits eine sicherere Verbindung gewährleistet, andererseits jedoch kostengünstig bleiben soll.

Hierzu wird ein Radträger mit Achszapfen gemäß Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß der Achszapfen einen radial erweiterten Endabschnitt aufweist und mit diesem von der Radseite her in eine Ausnehmung des Radträgers eingepreßt oder auf einen Ringvorsprung aufgepreßt ist.

Gegenüber der in 5 dargestellten Konstruktion ergibt sich neben einer sichereren und kostengünstigeren Bauweise zudem ein geringeres Gesamtgewicht.

Vorzugsweise weist der Achszapfen einen topfartig ausgebildeten Endabschnitt auf und ist mit diesem von der Radseite in eine Ringnut des Radträgers eingepreßt. Dadurch ist der Achszapfen von innen und außen vom Radträger umschlossen. Folglich wird im Vergleich mit der Rohrlösung ein besserer Festsitz des Achszapfens erzielt, da der Festsitz nun nicht mehr durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der Bauteile beeinflußt wird. Vielmehr bleibt bei einer Temperaturbelastung der Anordnung das Temperaturfeld im Bereich der Einfassung des Achszapfen im wesentlichen homogen.

Alternativ kann der Achszapfen auch einen als massive Scheibe ausgebildeten, erweiterten Endabschnitt aufweisen und mit diesem von der Radseite in eine Ausnehmung des Radträgers eingepreßt sein, welche die Scheibe zumindest abschnittsweise radial umschließt. Weiterhin ist es möglich, einen topfförmigen Endabschnitt auf einen entsprechenden Vorsprung am Radträger aufzupressen.

Zur Befestigung eines Radlagers dient einen Wellenabschnitt, der an den topfartigen Endabschnitt des Achszapfens anschließt. Vorzugsweise ist der Achszapfen einstückig ausgebildet.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist weiterhin eine Bundschraube vorgesehen, welche im Zusammenbauzustand durch den Wellenabschnitt hindurchgeführt und mit dem Radträger verschraubt ist. Diese Bundschraube bildet mit ihrem Kopf eine Anlageschulter für das Radlager und kann überdies zur zusätzlichen Sicherung des Achszapfens eingesetzt werden. So ist es beispielsweise denkbar, den Achszapfen mittels der Bundschraube in die Ringnut am Radträger zu ziehen. Vorzugsweise wird jedoch der Achszapfen ohne Hilfe der Bundschraube in den Radträger eingepreßt.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine räumliche Teilschnittansicht eines Radträgers mit einem Achszapfen nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine weitere räumliche Teilschnittansicht der in 1 dargestellten Anordnung, wobei hier aus Gründen der Veranschaulichung das Radlager weggelassen ist,
3 eine räumliche Teilschnittansicht eines Radträgers mit einem Achszapfen nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei das Radlager nicht dargestellt ist,
4 eine räumliche Teilschnittansicht eines Radträgers mit einem Achszapfen nach einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei das Radlager nicht dargestellt ist, und in
5 eine räumliche Teilschnittansicht eines Radträgers mit einem Achszapfen nach dem internen Stand der Technik der Anmelderin.
Das Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 zeigt einen Radträger 1 mit einem separaten Achszapfen 2. Auf dem Achszapfen 2 sitzt ein Radlager mit einem Radflansch 3, das über eine Bundschraube 4 axial gesichert ist.
Der Achszapfen 2 ist mit dem Radträger 1 fest verbunden. Hierzu ist ein Endabschnitt 5 des Achszapfens 2 topfartig ausgebildet und in eine Ringnut 6 des Radträgers 1 eingepreßt. Die Ringnut 6 weist einen geschlossenen Nutgrund 7 auf und öffnet sich zur Radseite hin. Dementsprechend ist der Achszapfen 2 mit dem topfartigen Endabschnitt 5 von der Radseite her axial in den Radträger 1 eingepreßt.
Wie die 1 und 2 zeigen, ist der Achszapfen 2 im Bereich des topfartigen Endabschnitts 5 sowohl radial innen als auch radial außen von dem Radträger 1 umschlossen. Der so gebildete Festsitz ist damit unempfindlich gegen unterschiedliche Wärmeausdehnungen, da bei einer Erwärmung des Radträgers und des Achszapfens 2 im Bereich des Festsitzes eine homogene Temperaturverteilung vorliegt. Ein materialbedingt unterschiedliches Wärmedehnungsverhalten wird durch die beidseitige Einfassung ebenfalls kompensiert. Damit wird eine sehr sichere Verbindung gewährleistet, die gegenüber eingesetzten Rohrstücken, wie in 5 gezeigt, Vorteile bietet. Der größere Durchmesser des topfartigen Endabschnitts 5 trägt hierzu ebenfalls bei. Zudem läßt sich durch die Topform Gewicht einsparen.
Über eine Innenwand 12 stützt sich der Achszapfen 2 axial auf einer Stirnfläche 13 innerhalb der Ringnut 6 des Radträgers 1 axial ab. An den topfartigen Endabschnitt 5 schließt ein Wellenabschnitt 8 für das Radlager an. Da der Wellenabschnitt 8 einen kleineren Außendurchmesser als der topfartige Endabschnitt 5 aufweist, wird im Übergang zwischen dem Wellenabschnitt 8 und dem Endabschnitt 5 eine axiale Anlageschulter 9 für das hier nicht näher dargestellte Radlager gebildet.
Zur axialen Festlegung des Radlagers dient weiterhin ein Kopf 10 der Bundschraube 4, der ebenfalls eine axiale Anlageschulter 11 bildet. Das Radlager ist dann zwischen diesen axialen Anlageschultern 9 und 11 über die Bundschraube 4 festgelegt. Diese Bundschraube 4 erstreckt sich im Zusammenbauzustand durch den Wellenabschnitt 8 und wird mit dem Radträger 1 verschraubt. Über die Bundschraube 4 läßt sich der Achszapfen 2 mit dem auf den Wellenabschnitt 8 aufgebrachte Radlager und Radflansch 3 in die Ringnut 6 des Radträgers 1 ziehen. Die Axiallänge des Wellenabschnitts 8 ist in dabei so festgelegt, daß sich in dem Radlager die richtige Vorspannung einstellt. Es ist auch möglich, zunächst den Achszapfen 2 mit dem Radträger 1 zu verpressen und anschließend das Radlager mit der Bundschraube 4 zu montieren. Dies erleichtert die Montage des Radlagers gegenüber der in 5 gezeigten Bauweise.
In jedem Fall ergibt sich gegenüber der in 5 dargestellten Konstruktion eine Verbesserung im Hinblick auf den Festsitz des Achszapfens an dem Radträger sowie auf das Gewicht der Baueinheit.
Gemäß einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels, welche in 3 dargestellt ist, wird der topfartige Endabschnitt 5' des Achszapfens 2' mit einem etwas größeren Außendurchmesser gefertigt. Der Endabschnitt 5' greift dann nicht in eine Ringnut ein, sondern ist vielmehr von außen auf einen Ringvorsprung 6' an der Radseite des Radträgers 1' aufgepreßt. Auch hier liegt eine Innenwand 12' des s 2' gegen eine Stirnwand 13' des Radträgers 1' an. Die weiteren Merkmale entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels.
In einer weiteren Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels, die in 4 dargestellt ist, weist der Achszapfen 2'' einen als massive Scheibe ausgebildeten, erweiterten Endabschnitt 5'' auf. Dieser Endabschnitt 5'' ist von der Radseite in eine Ausnehmung 6'' des Radträgers 1'' eingepreßt, welche die Scheibe zumindest abschnittsweise radial umschließt. Die weiteren Merkmale entsprechen wiederum denen des ersten Ausführungsbeispiels.

1, 1', 1'': Radträger
2, 2', 2'': Achszapfen
3: Radflansch
4: Bundschraube
5, 5', 5'': erweiterter Endabschnitt
6: Ringnut
6': Vorsprung
6'': Ausnehmung
7: Nutgrund
8: Wellenabschnitt
9: Anlageschulter
10: Kopf der Bundschraube
11: Anlageschulter
12, 12': Innenwand
13, 13': Stirnfläche
21: Radträger
22: Achszapfen
23: Zentralöffnung
24: Bundschraube
25: Bund

Claims

Radträger mit Achszapfen, umfassend: – einen Radträger (1; 1'; 1''), – einen separaten Achszapfen (2, 2', 2''), der mit dem Radträger (1; 1'; 1'') fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Achszapfen (2, 2', 2'') einen radial erweiterten Endabschnitt (5, 5', 5'') aufweist und mit diesem von der Radseite her in eine Ausnehmung (6, 6'') des Radträgers (1; 1'; 1'') eingepreßt oder auf einen Vorsprung (6') aufgepreßt ist.
Radträger mit Achszapfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Achszapfen (2) einen topfartig ausgebildeten Endabschnitt (5) aufweist und mit diesem in eine Ringnut (6) des Radträgers (1) eingepreßt ist.
Radträger mit Achszapfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (6) einen geschlossenen Nutgrund (7) aufweist.
Radträger mit Achszapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (5; 5') des Achszapfens (2; 2') im Zusammenbauzustand mit einer Innenwand (12; 12') gegen eine von der Ringnut (6) bzw. dem Vorsprung (6') begrenzte Stirnwand (13; 13') axial verspannt ist.
Radträger mit Achszapfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Achszapfen (2'') einen als massive Scheibe ausgebildeten, erweiterten Endabschnitt (5'') aufweist und mit diesem von der Radseite in eine Ausnehmung (6'') des Radträgers (1'') eingepreßt ist, welche die Scheibe zumindest abschnittsweise radial umschließt.
Radträger mit Achszapfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Achszapfen (2') einen topfartig ausgebildeten Endabschnitt (5') aufweist und mit diesem auf einen Ringvorsprung (6') an der Radseite des Radträgers (1') aufgepreßt ist.
Radträger mit Achszapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Endabschnitt (5; 5'; 5'') ein Wellenabschnitt (8) für ein Radlager anschließt.
Radträger mit Achszapfen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenabschnitt (8) einen kleineren Außendurchmesser als der Endabschnitt (5; 5'; 5'') aufweist und im Übergang zwischen dem Wellenabschnitt (8) und dem Endabschnitt (5; 5'; 5'') eine axiale Anlageschulter (9) gebildet wird.
Radträger mit Achszapfen nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bundschraube (4) vorgesehen ist, welche im Zusammenbauzustand durch den Wellenabschnitt (8) geführt und mit dem Radträger (1; 1'; 1'') verschraubt ist.
Radträger mit Achszapfen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bundschraube (4) einen Kopf (10) aufweist, dessen Außendurchmesser größer ist, als der Außendurchmesser dessen Wellenabschnitts (8), so daß im Übergang zwischen dem Kopf (10) und dem Wellenabschnitt (8) eine axiale Anlageschulter (11) gebildet wird.
Radträger mit Achszapfen nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Radlager zwischen den axialen Anlageschultern (9, 11) festgelegt ist.