DE10336797A1

DE10336797A1 - Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10336797A1
Application number: DE2003136797
Authority: DE
Inventors: Ingo Winter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2005-03-17

Abstract

Eine Radlagereinheit (1) für ein Kraftfahrzeug umfaßt einen Radträger (2), der fahrzeugseitig angeordnet ist und einen Achszapfen (4) aufweist, einen Radflansch (3) zur Anbringung eines Fahrzeugrads, ein Wälzlager (5), über das der Radflansch (3) drehbar an dem Radträger (2) gelagert ist, und eine Bundschraube (6) zur axialen Fixierung des Radflanschs (3) und des Wälzlagers (5) an dem Radträger (2). Das Wälzlager (5) weist eine Lagerschale (12) mit einer Innenlauffläche auf, an die ein rohrförmiger Hülsenabschnitt (17) ingetral angeformt ist. Im Zusammenbauzustand der Radlagereinheit (1) ist der rohrförmige Hülsenabschnitt (17) mit einer Aufnahme an dem Radträger (2) axial verpreßt. Durch diese zusätzliche Abstützung am Radträger (2) wird ein großer Teil des Kraftflusses direkt in den Radträger (2) eingeleitet und der Achszapfen (4) entlastet. Bei einer einstückigen Ausbildung des Achszapfens (4) mit dem Radträger (2) kann das so gebildete Bauteil aus Leichtmetall gefertigt werden. Das Einsetzen eines separaten Achszapfens kann dadurch entfallen. Hierdurch ergeben sich Fertigungs- und Montagevorteile.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Radträger, der fahrzeugseitig angeordnet ist und einen Achszapfen aufweist, einen Radflansch zur Anbindung eines Fahrzeugrads, ein Wälzlager, über das der Radflansch drehbar an dem Radträger gelagert ist, und eine Bundschraube zur axialen Fixierung des Radflanschs und des Wälzlagers an dem Radträger.

Eine derartige Radlagereinheit ist allgemein bekannt. Oftmals werden bei einer solchen Radlagereinheit der Radträger und der Achszapfen einteilig miteinander ausgeführt. Das Wälzlager sitzt auf dem Achszapfen und wird über die Bundschraube mit dem Radträger verspannt. In diesem Fall muß der Achszapfen eine hohe Festigkeit aufweisen, so daß dieser bei einer kompakten Bauweise üblicherweise nicht aus Leichtmetall gefertigt werden kann. Aufgrund der einteiligen Ausbildung mit dem Radträger kann dann auch der Radträger nicht in Leichtmetall ausgeführt werden. Dies führt zu einem hohen Bauteilgewicht.

Weiterhin ist bekannt, einen separaten Achszapfen zu verwenden, der eigens an dem Radträger befestigt wird. In diesem Fall kann durch Verwendung eines Achszapfens aus Stahl und einen Leichtmetall-Radträger das Bauteilgewicht gesenkt werden. Jedoch ergibt sich ein erhöhter Herstellungs- und Montageaufwand wegen der Befestigung des Achszapfens.

Bei einer bekannten Lösung ist der Achszapfen als Rohrstück ausgebildet. Dieser wird von innen, d. h. von der dem Rad abgewandten Seite in eine zentrale Öffnung des Radträgers eingepreßt. Ein von dem Achszapfen abstehender Bund sorgt dabei für eine axiale Lagefestlegung an der Innenseite des Radträgers. Zur Festlegung des Radlagers dient eine Bundschraube, welche unmittelbar mit dem Achszapfen verschraubt wird.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radlagereinheit der eingangs genannten im Hinblick auf eine leichtgewichtige Bauweise zu optimieren. Dabei sollen jedoch gleichzeitig eine einfache und kostengünstige Herstellung und Montage gewährleistet bleiben.

Diese Aufgabe wird durch eine Radlagereinheit mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Radlagereinheit zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß das Wälzlager eine Lagerschale mit einer Innenlauffläche aufweist, an die ein rohrförmiger Hülsenabschnitt integral angeformt ist, welcher im Zusammenbauzustand der Radlagereinheit mit einer Aufnahme an dem Radträger axial verpreßt ist.

Durch die zusätzliche Abstützung der Lagerschale über den rohrförmigen Hülsenabschnitt am Radträger wird ein großer Anteil des Kraftflusses direkt über den radträgerseitigen Innenring des Wälzlagers in den Radträger eingeleitet. Dies bedeutet eine merkliche Entlastung des Achszapfens, so daß nunmehr selbst bei einer einstückigen Ausbildung des Achszapfens mit dem Radträger das so gebildete Bauteil aus Leichtmetall gefertigt werden kann. Das Einsetzen eines separaten Achszapfens kann dadurch entfallen. Hierdurch ergeben sich Fertigungs- und Montagevorteile.

Das Verpressen stellt weiterhin sicher, daß die Lagerschale im Betrieb nicht verdreht wird. Vorzugsweise ist die Aufnahme an dem Radträger als Ringnut ausgebildet ist, in die der rohrförmige Hülsenabschnitt eingepreßt ist. Es ist jedoch auch möglich, die Aufnahme an dem Radträger als Außenabsatz auszubilden, auf den der rohrförmige Hülsenabschnitt aufgepreßt wird, oder aber die Außenwand des rohrförmigen Hülsenabschnitts mit einer Innenwand an dem Radträger zu verpressen. In sämtlichen Fällen kann das Verpressen durch Anziehen der Bundschraube erfolgen, deren Gewinde entsprechend belastbar dimensioniert ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Wälzlager doppelreihig ausgebildet. Dabei ist für jede Wälzkörperreihe eine eigene Lagerschale mit einer Innenlauffläche vorgesehen. Im Zusammenbauzustand sind die beiden Lagerschalen über die Bundschraube axial gegen den Radträger verspannt. Sie bilden so eine zu dem Achszapfen koaxiale Hülse, die tief in dem Radträger abgestützt ist und den Achszapfen entlastet.

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

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Radlagereinheit nach der Erfindung.
Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Radlagereinheit 1 für ein Kraftfahrzeug mit einem fahrzeugseitig angeordneten Radträger 2 und einem Radflansch 3. An dem Radträger 2 ist ein Achszapfen 4 angeformt, der in Richtung eines Fahrzeugrads absteht und den Radflansch 3 über ein Wälzlager 5 drehbar lagert. Zur axialen Festlegung des Wälzlagers 5 an dem Radträger 2 dient eine Bundschraube 6, die mit einem in dem Achszapfen 4 ausgebildeten Innengewinde 7 verschraubt ist. Es ist jedoch auch möglich, die Bundschraube 6 über eine an der Innenseite des Radträgers 2 angeordnete Mutter mit dem Radträger 2 zu verspannen.
An dem Radflansch 3 ist eine Nabe 8 vorgesehen, an deren Innenwand die Außenlaufflächen 9 und 10 des Wälzlagers 5 unmittelbar ausgebildet sind. Das Wälzlager 5 ist hier beispielhaft als doppelreihiges Schrägkugellager ausgeführt. Es können jedoch prinzipiell auch andere Lagertypen zum Einsatz kommen. Insbesondere können anstelle von Kugellagern auch Rollenlager verwendet werden. Anstelle der unmittelbaren Ausbildung der Außenlaufflächen 9 und 10 in der Nabe 8 des Radflansches 3 kann alternativ auch ein separater Lagerring vorgesehen werden, welcher in der Nabe 8 befestigt wird. Zur Abdichtung des Lagers dient ein Dichtring 11.
Innenseitig ist in jedem Fall eine Lagerschale mit einer Innenlauffläche vorgesehen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Wälzlager 5 eine radträgerseitige Lagerschale 12 und eine radträgerabseitige Lagerschale 13 auf, so daß für jede Reihe von Kugeln 14 bzw. 15 jeweils eine eigene Lagerschale 12 bzw. 13 vorgesehen ist. Die beiden Lagerschalen 12 und 13 sind im Zusammenbauzustand auf den Achszapfen 4 aufgeschoben und über die Bundschraube 6 axial gegen den Radträger 2 verspannt. Dabei stützen sich die Lagerschalen 12 und 13 jeweils mit einem Lagerabschnitt radial an dem Achszapfen 4 ab.
Eine Besonderheit der dargestellten Ausführungsform besteht darin, daß die radträgerseitige Lagerschale 12 neben dem eigentlichen Lagerabschnitt 16 zusätzlich einen integral angeformten, rohrförmigen Hülsenabschnitt 17 aufweist, welcher in Richtung des Radträgers 2 absteht und damit die Lagerschale 12 axial verlängert.
Die radträgerseitige Lagerschale 12 ist zu dem Hülsenabschnitt 17 hin aufweitet. Zudem weist der Hülsenabschnitt 17 einen größeren Außendurchmesser auf, als die Innenlauffläche der Lagerschale 12.
Über den rohrförmigen Hülsenabschnitt 17 ist die radträgerseitige Lagerschale 12 mit einer Aufnahme an dem Radträger 2 axial verpreßt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme an dem Radträger 2 als Ringnut 18 ausgebildet, in die der rohrförmige Hülsenabschnitt 17 eingepreßt ist, so daß dieser die Ringnut 18 ausfüllt. Dies gewährleistet eine sichere Lagefestlegung der radträgerseitigen Lagerschale 12, so daß diese bei einem Drehen des Radflanschs 3 nicht mitdreht. Darüber hinaus wird die Abstützung der Lagerschale 12 tief in dem Radträger 2 verankert, wodurch ein großer Teil des Kraftflusses an dem Achszapfen 4 vorbei unmittelbar in den Radträger 2 abgeleitet wird. Hieraus resultiert eine merkliche Entlastung des Achszapfens 4. Dabei bilden die beiden, über die Bundschraube 6 verspannten Lagerschalen 12 und 13 gewissermaßen eine zu dem Achszapfen 4 koaxiale Entlastungshülse.
Dadurch ist es möglich, den Radträger 2 integral mit dem Achszapfen 4 aus Leichtmetall, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung zu fertigen. Die radträgerseitige Lagerschale 12 mit dem rohrförmigen Hülsenabschnitt 17 wie auch die radträgerabseitige Lagerschale 13 werden bevorzugt aus einem hochfesten Stahl hergestellt. Hierdurch läßt sich eine deutliche Gewichtseinsparung an der Radlagereinheit 1 erzielen. Es spricht jedoch prinzipiell nichts dagegen, den Radträger 2 einschließlich des Achszapfens 4 in herkömmlicher Art und Weise aus Stahl zu fertigen.
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann anstelle der Aufnahme des rohrförmigen Hülsenabschnitts 17 in einer Ringnut 18 an dem Radträger 2 auch eine andere Konfiguration vorgesehen werden. So ist es beispielsweise möglich, die Aufnahme an dem Radträger 2 als Außenabsatz auszubilden, auf den der rohrförmige Hülsenabschnitt 17 aufgepreßt wird. Denkbar ist weiterhin eine Verpressung des rohrförmigen Hülsenabschnitts 17 über dessen Außenwand gegen eine Innenwand an dem Radträger 2.

1: Radlagereinheit
2: Radträger
3: Radflansch
4: Achszapfen
5: Wälzlager
6: Bundschraube
7: Innengewinde
8: Nabe
9: Außenlauffläche
10: Außenlauffläche
11: Dichtring
12: radträgerseitige Lagerschale
13: radträgerabseitige Lagerschale
14: Kugel
15: Kugel
16: eigentlicher Lagerabschnitt
17: rohrförmiger Hülsenabschnitt
18: Ringnut

Claims

Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug, umfassend: – einen Radträger (2), der fahrzeugseitig angeordnet ist und einen Achszapfen (4) aufweist, – einen Radflansch (3) zur Anbindung eines Fahrzeugrads, – ein Wälzlager (5), über das der Radflansch (3) drehbar an dem Radträger (2) gelagert ist, und – eine Bundschraube (6) zur axialen Fixierung des Radflanschs (3) und des Wälzlagers (5) an dem Radträger (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (5) eine Lagerschale (12) mit einer Innenlauffläche aufweist, an die ein rohrförmiger Hülsenabschnitt (17) integral angeformt ist, welcher im Zusammenbauzustand der Radlagereinheit (1) mit einer Aufnahme an dem Radträger (2) axial verpreßt ist.
Radlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme an dem Radträger (2) als Ringnut (18) ausgebildet ist, in die der rohrförmige Hülsenabschnitt (17) eingepreßt ist.
Radlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme an dem Radträger (2) als Außenabsatz ausgebildet ist, auf den der rohrförmige Hülsenabschnitt (17) aufgepreßt ist.
Radlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme an dem Radträger (2) durch eine Innenwand gebildet wird, gegen die die Außenwand des rohrförmigen Hülsenabschnitts (17) verpreßt ist.
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (2) aus Leichtmetall besteht.
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (2) aus einer Aluminiumlegierung besteht.
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (12) mit der Innenlauffläche und dem rohrförmigen Hülsenabschnitt (17) aus einem hochfesten Stahl besteht.
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenabschnitt (17) einen größeren Außendurchmesser aufweist, als die Innenlauffläche der Lagerschale (12).
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lagerschale (12) zu dem Hülsenabschnitt (17) hin aufweitet.
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (2) einen integral mit diesem ausgebildeten Achszapfen (4) aufweist und die Bundschraube (6) sich in den Achszapfen (4) hineinerstreckt und dort mit diesem verschraubt ist.
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (12) mit einem Lagerabschnitt (16) an einem von dem Radträger (2) abstehenden Achszapfen (4) abstützt.
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (5) doppelreihig ausgebildet ist, wobei für jede Wälzkörperreihe eine eigene Lagerschale (12, 13) mit Innenlauffläche vorgesehen ist und wobei die beiden Lagerschalen (12, 13) im Zusammenbauzustand über die Bundschraube (6) axial gegen den Radträger (2) verspannt sind.
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (5) ein Schrägkugellager ist.