DE112020000263T5

DE112020000263T5 - Fahrzeugradlager

Info

Publication number: DE112020000263T5
Application number: DE112020000263.2T
Authority: DE
Inventors: Hyo Jung Yoon; Chan Sub Hwang
Original assignee: Iljin Global Co Ltd
Current assignee: Iljin Global Co Ltd
Priority date: 2019-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2021-09-09
Anticipated expiration: 2040-01-17
Also published as: WO2020149680A1; DE112020000263B4; KR20200089192A; KR102522632B1

Abstract

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugradlager zum drehbaren Befestigen und Abstützen eines Rades eines Fahrzeugs an einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Das Fahrzeugradlager gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann umfassen: eine Radnabe mit einem Nabenflansch, zum Befestigen des Rads; mindestens einen Innenring, der mittels einer Presspassung an einer Seite der Radnabe befestigt ist; einen Außenring, der radial außerhalb des Innenrings vorgesehen ist und an einer äußeren Umfangsfläche desselben einen Befestigungsflansch zum Befestigen an einem fahrzeugkarosserieseitigen Teil aufweist; und einen oder mehrere Wälzkörper, die radial innerhalb des Außenrings vorgesehen sind. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Nabenflansch der Radnabe einen vorstehenden Abschnitt umfassen, der an einer Stirnfläche desselben ausgebildet ist, und nur eine Stirnfläche, die radial außerhalb des vorstehenden Abschnitts an dem Nabenflansch angeordnet ist, als Befestigungsfläche für eine Bremsscheibe verwendet werden.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radlager zum drehbaren Befestigen und Abstützen eines Rades eines Fahrzeugs an einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere ein Radlager, das dazu ausgebildet ist, mit einer verbesserten Struktur eines Nabenflansches einer Radnabe eine Erhöhung der Tragfähigkeit und eine Verlängerung der Lebensdauer des Radlagers zu erreichen.
[Stand der Technik]
In 1 ist beispielhaft eine Struktur eines Fahrzeugradlagers (sogenanntes Radlager der dritten Generation) dargestellt, die im verwandten Stand der Technik verwendet wurde. Wie in 1 dargestellt, ist das Radlager so konfiguriert, dass es ein rotierendes Element 10 (Radnabe), an dem ein Rad befestigt ist, mit einem nicht rotierenden Element 20 (Außenring), das an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist, über Wälzkörper 30 verbindet, so dass das an dem rotierenden Element 10 (Radnabe) befestigte Rad drehbar an der Fahrzeugkarosserie befestigt und abgestützt ist.
Zusätzlich kann an dem Drehelement 10 (Radnabe) des Radlagers eine Bremsscheibe 40 zum Anhalten des Rades befestigt sein. Insbesondere kann, wie in 1 dargestellt, die Bremsscheibe 40 an einer Stirnfläche eines Nabenflansches 12 der Radnabe 10 befestigt sein. Die Bremsscheibe 40 ist zwischen einem Paar von Bremsbelägen (nicht dargestellt) angeordnet, die im Fahrzeug vorgesehen sind, um eine Funktion des Anhaltens der Drehung des Rades aufgrund des Reibungskontakts zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe 40 auszuführen. Wenn sich beispielsweise die im Fahrzeug vorgesehenen Bremsbeläge auf die Bremsscheibe 40 zubewegen und mit der Bremsscheibe 40 in Kontakt kommen, werden das Drehelement 10 (Radnabe) und das an dem Drehelement 10 (Radnabe) befestigte Rad aufgrund des Reibungskontakts zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe 40 abgebremst oder hören auf, sich zu drehen.
Da, wie oben beschrieben, der an der Radnabe 10 des Fahrzeugradlagers gebildete Nabenflansch 12 an einer Stirnfläche mit der Bremsscheibe 40 in Flächenkontakt steht, muss eine Befestigungsfläche des Nabenflansches 12, an der die Bremsscheibe 40 befestigt ist, geschliffen werden, um eine ebene Fläche mit einer hohen Rauhigkeitseigenschaft zu erhalten.
Ein solcher Schleifprozess benötigt jedoch eine sehr lange Prozesszeit im Vergleich zu einer normalen anderen mechanischen Bearbeitung. Infolgedessen verschleißen Werkzeuge wie Schleifstein und dergleichen leicht und die Kosten für die Anschaffung der Werkzeuge sind ebenfalls hoch. Aus diesem Grund kann die Ausbildung der Befestigungsfläche der Bremsscheibe am Nabenflansch eine Erhöhung der Kosten und der Prozesszeit bei der Herstellung der Radnabe verursachen.
Um eine Erhöhung der Tragfähigkeit und Verlängerung der Lebensdauer des Radlagers zu erreichen, kann es darüber hinaus vorteilhaft sein, mehrere Reihen von Wälzkörpern in axialer Richtung weiter voneinander beabstandet am Radlager zu befestigen.
Da das Radlager jedoch eine komplizierte Struktur hat, die mit peripheren Teilen gekoppelt werden muss, gibt es eine Grenze für die Vergrößerung eines axialen Abstands zwischen den Wälzkörpern. Insbesondere ist es nur begrenzt möglich, die fahrzeugkarosserieseitigen Wälzkörper weiter in Richtung der Fahrzeugkarosserie zu verschieben, da es notwendig ist, einen Raum für die Kopplung des Radlagers mit benachbarten Teilen, wie z. B. einem Gleichlaufgelenk und dergleichen, zu sichern. Darüber hinaus gibt es eine Begrenzung, die radseitig angeordneten Wälzkörper weiter in Richtung des Rades zu bewegen und anzuordnen, da es notwendig ist, einen Raum zur Anordnung des Dichtungselements zwischen dem Nabenflansch der Radnabe und den Wälzkörpern zu sichern.
[Offenbarung]
[Technisches Problem]
Die vorliegende Erfindung ist gemacht, um die oben genannten Probleme in Bezug auf die herkömmlichen Fahrzeugradlager zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeugradlager bereitzustellen, das konfiguriert ist, in der Lage sein, die Produktivität einer Radnabe zu verbessern und eine Erhöhung der Tragfähigkeit und Verlängerung der Lebensdauer des Lagers durch die Verbesserung einer Struktur eines an einer Radnabe des Fahrzeugradlagers vorgesehenen Nabenflansches zu erreichen.
[Technische Lösung]
Repräsentative Konfigurationen der vorliegenden Erfindung zum Erreichen der oben genannten Ziele werden im Folgenden beschrieben.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugradlager zum drehbaren Befestigen und Abstützen eines Rades eines Fahrzeugs an einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Das Fahrzeugradlager gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann umfassen: eine Radnabe mit einem Nabenflansch, zum Befestigen des Rads; mindestens einen Innenring, der mittels einer Presspassung an einer Seite der Radnabe befestigt ist; einen Außenring, der radial außerhalb des Innenrings vorgesehen ist und an einer äußeren Umfangsfläche derselben einen Befestigungsflansch zum Befestigen an einem fahrzeugkarosserieseitigen Teil aufweist; und einen oder mehrere Wälzkörper, die radial innerhalb des Außenrings vorgesehen sind. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Nabenflansch der Radnabe einen vorstehenden Abschnitt umfassen, der an einer Stirnfläche desselben ausgebildet ist, und nur eine Stirnfläche, die radial außerhalb des vorstehenden Abschnitts an dem Nabenflansch angeordnet ist, als Befestigungsfläche für eine Bremsscheibe verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der vorstehende Abschnitt so ausgebildet sein, dass er von einer radseitigen Stirnfläche des Nabenflansches der Radnabe vorsteht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine fahrzeugkarosserieseitige Stirnfläche des Nabenflansches der Radnabe eine Ausnehmung aufweisen, die von der fahrzeugkarosserieseitigen Stirnfläche des Nabenflansches aus konkav ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der vorstehende Abschnitt als Schmiedefläche ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der vorstehende Abschnitt eine Oberflächenrauheit gleich oder größer als Rz 25 aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein radseitiges Dichtungselement ganz oder teilweise in der Ausnehmung angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das radseitige Dichtungselement einen an der Radnabe befestigten Schleuderring, einen mittels einer Presspassung am Außenring befestigten Rahmen und einen am Rahmen angebrachten elastischen Dichtungsabschnittumfassen und der Schleuderring des radseitigen Dichtungselements in die Ausnehmung eingesetzt und in dieser befestigt sein.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der elastische Dichtungsabschnitt eine oder mehrere elastische Dichtungslippen umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie eine Dichtungsfunktion ausüben, während sie mit dem Schleuderring in Kontakt sind oder nicht in Kontakt sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der elastische Dichtungsabschnitt ferner einen Dammabschnitt umfassen, der so ausgebildet ist, dass er sich radial nach außen erstreckt, um einen Spalt zwischen der Ausnehmung und dem Außenring zu verringern.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Wälzkörper in mehreren Reihen an Positionen angeordnet sein, die in einer axialen Richtung voneinander beabstandet sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verhältnis eines axialen Abstandes von der radseitigen Stirnfläche (der Befestigungsfläche für die Bremsscheibe) des Nabenflansches zur Mitte der radseitig angeordneten Wälzkörper zu einem Durchmesser der radseitig angeordneten Wälzkörper gleich oder kleiner als 1,7 eingestellt sein.
Ferner kann das Fahrzeugradlager gemäß der vorliegenden Erfindung weitere zusätzliche Konfigurationen umfassen, ohne vom technischen Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
[Vorteilhafte Effekte]
Ein Radlager gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, dass an einer Stirnfläche eines Nabenflansches, an dem eine Bremsscheibe befestigt ist, ein vorstehender Abschnitt gebildet ist und nur ein radial außerhalb des vorstehenden Abschnitts liegender Abschnitt als Befestigungsfläche für die Bremsscheibe verwendet wird. Daher ist es möglich, die Abschnitte zu reduzieren, die einem zusätzlichen Prozess (wie Drehen, Schleifen oder dergleichen) an dem Nabenflansch der Radnabe unterzogen werden müssen, wodurch ein Effekt der Reduzierung der Herstellungskosten des Radlagers erzielt wird.
Des Weiteren ist das Radlager gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, dass an der anderen Stirnfläche des Nabenflansches (Stirnfläche, die der einen Stirnfläche, an der der vorstehende Abschnitt ausgebildet ist, gegenüberliegt) eine Ausnehmung gebildet ist, in die ein radseitiges Dichtungselement eingesetzt und in dieser befestigt ist. Daher ist es möglich, mehrere Reihen von Wälzkörpern in dem Radlager anzuordnen, während sie in axialer Richtung weiter voneinander beabstandet sind, wodurch eine Erhöhung der Tragfähigkeit und eine Verlängerung der Lebensdauer des Radlagers erreicht wird.
Figurenliste

1 zeigt beispielhaft den Aufbau eines Fahrzeugradlagers, das im Stand der Technik verwendet wurde.
2 zeigt beispielhaft den Aufbau eines Fahrzeugradlagers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt beispielhaft einen Querschnittsaufbau des Fahrzeugradlagers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 3 dargestellten Abschnitts X.
5 zeigt beispielhaft einen Aufbau eines Fahrzeugradlagers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bezugszeichenliste

100:: Radlager
110:: Radnabe
112:: Nabenflansch
114:: abgestufter Abschnitt
116:: vorstehender Abschnitt
118:: Aussparung
118a:: erste Aussparung
118b:: zweite Aussparung
120:: Innenring
130:: Außenring
132:: Befestigungsflansch
140:: Wälzkörper
150:: radseitiges Dichtungselement
152:: Schleuderring
154:: Rahmen
156:: elastischer Dichtungsabschnitt
156a:: elastische Dichtlippe
156b:: Dammabschnitt

[Arten der Erfindung]
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen so detailliert beschrieben, dass die vorliegende Erfindung von einem Fachmann ohne weiteres ausgeführt werden kann.
Detaillierte Beschreibungen von Teilen, die für die vorliegende Erfindung irrelevant sind, werden zum Zwecke einer klareren Beschreibung der vorliegenden Erfindung weggelassen. In der gesamten Spezifikation werden die gleichen Komponenten mit den gleichen Referenznummern beschrieben. Darüber hinaus sind die Formen und Größen der jeweiligen Komponenten, die in den Zeichnungen dargestellt sind, der Einfachheit halber in der Beschreibung willkürlich dargestellt, und daher ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt darauf beschränkt. Das heißt, es sollte verstanden werden, dass spezifische Formen, Konfigurationen und Merkmale, die in der Spezifikation beschrieben sind, in verschiedenen Ausführungsformen modifiziert werden können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und Positionen oder Anordnungen einzelner Komponenten können modifiziert werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher sind die nachstehenden detaillierten Beschreibungen als nicht einschränkend zu verstehen, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist so zu verstehen, dass er die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente einschließt.
Fahrzeugradlager gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 ist beispielhaft ein Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, kann das Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Aufbau aufweisen, der im Wesentlichen dem eines herkömmlichen Radlagers entspricht.
Beispielsweise kann das Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Radnabe 110 (rotierendes Element), einen Innenring 120, einen Außenring 130 (nicht rotierendes Element) und Wälzkörper 140 umfassen, und ein Dichtungselement kann konfiguriert sein, um das Radlager 100 abzudichten, das an beiden Endabschnitten davon vorgesehen ist, wie das herkömmliche Radlager.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Radnabe 110 in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet sein, die sich entlang einer axialen Richtung erstreckt, und sie kann einen Nabenflansch 112 umfassen, der nahe einem radseitigen Endabschnitt der Radnabe 110 vorgesehen ist. Der Nabenflansch 112 kann in einer Form ausgebildet sein, die sich von einer äußeren Umfangsfläche der Radnabe 110 radial nach außen erstreckt, und er kann zur Befestigung des Rades an der Radnabe 110 mit Nabenschrauben oder dergleichen verwendet werden. Ferner kann in einem fahrzeugkarosserieseitigen Endabschnitt der Radnabe 110 ein abgestufter Abschnitt 114 ausgebildet sein, um den Innenring 120 daran zu befestigen. An einem Teil der Außenumfangsfläche der Radnabe 110 ist eine Laufbahnfläche (Innenlaufbahnfläche) gebildet, um die Wälzkörper 140 in einer radial einwärts gerichteten Position abzustützen.
Mindestens ein Innenring 120 kann so konfiguriert sein, dass er mittels einer Presspassung an einer Seite der Radnabe 110 befestigt werden kann. Beispielsweise kann der Innenring 120 so konfiguriert sein, dass er an der Radnabe 110 befestigt wird, indem ein Gleichlaufgelenk oder Muttern mit einem Endabschnitt der Radnabe 110 in einem Zustand gekoppelt werden, in dem der Innenring 120 in den abgestuften Abschnitt 114, der in einem inneren Endabschnitt der Radnabe 110 gebildet ist, wie in 3 gezeigt, eingepresst ist, oder indem das Ende der Radnabe 110 plastisch verformt wird, wie in 5 gezeigt. Ferner kann eine äußere Umfangsfläche des Innenrings 120 eine Laufbahnfläche (innere Laufbahnfläche) aufweisen, die in Kontakt mit den Wälzkörpern 140 steht, um die Wälzkörper 140 in einer radial nach innen gerichteten Position abzustützen.
Der Außenring 130 kann einen Befestigungsflansch 132 umfassen, der an seiner äußeren Umfangsfläche gebildet ist, um das Radlager 100 an der Fahrzeugkarosserie zu befestigen, und Laufbahnflächen (äußere Laufbahnflächen), die an einer inneren Umfangsfläche davon vorgesehen sind und in Kontakt mit den Wälzkörpern 140 stehen. Die an der inneren Umfangsfläche des Außenrings 130 gebildete Laufbahnfläche (äußere Laufbahnfläche) kann zur Aufnahme und Abstützung der Wälzkörper 140 als Wälzkörper zwischen der äußeren Laufbahnfläche und der inneren Laufbahnfläche im Zusammenwirken mit der an der Radnabe 110 und/oder dem Innenring 120 gebildeten Laufbahnfläche (innere Laufbahnfläche) ausgebildet sein.
Die Wälzkörper 140 sind radial innerhalb des Außenrings 130 angeordnet, und zwar zwischen der an dem Außenring 130 gebildeten Laufbahnfläche (Außenlaufbahnfläche) und der an der Radnabe 110 und/oder dem Innenring 120 gebildeten Laufbahnfläche (Innenlaufbahnfläche), um die Radnabe 110, an der das Rad befestigt ist, relativ zu dem an der Fahrzeugkarosserie befestigten Außenring 130 drehbar abzustützen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Nabenflansch 112 der Radnabe 110 mit einem vorstehenden Abschnitt 116 versehen sein, der von einer Stirnfläche (z.B. einer radseitig angeordneten axialen Stirnfläche 112a) der einen Stirnfläche des Nabenflansches 112 axial vorsteht. Der vorstehende Abschnitt 116 kann in der Nähe eines radialen inneren Endabschnitts des Nabenflansches 112 gebildet sein, um die Funktion zu erfüllen, einen Bereich zu definieren, in dem eine Bremsscheibe (nicht dargestellt) an dem Nabenflansch 112 befestigt ist. Beispielsweise kann das Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konfiguriert sein, dass nur die Stirnfläche 112a des Nabenflansches 112, die sich radial außerhalb des am Nabenflansch 112 der Radnabe 110 gebildeten vorstehenden Abschnitts 116 befindet, als Befestigungsfläche zur Ankopplung der Bremsscheibe verwendet wird.
Da bei dieser Konfiguration nur ein Abschnitt, der sich radial außerhalb des vorstehenden Abschnitts 116 in der radseitigen Stirnfläche 112a des Nabenflansches 112 befindet, als Befestigungsfläche zur Befestigung der Bremsscheibe (nicht dargestellt) verwendet wird, kann nur ein Abschnitt der radseitigen Stirnfläche 112a des Nabenflansches 112 zusätzlichen Prozessen wie Schleifen und dergleichen unterzogen werden. Auf diese Weise kann der Zeit- und Kostenaufwand für die Herstellung des Radlagers stark reduziert werden, wodurch die Produktivität verbessert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der vorstehende Abschnitt 116 so konfiguriert sein, dass er eine Oberflächenrauheit gleich oder größer als Rz 25 aufweist. In dem Fall, in dem der vorstehende Abschnitt 116 so gebildet ist, dass er eine derart hohe Oberflächenrauheit aufweist (nämlich eine rauere Oberfläche als die eines herkömmlichen Nabenflansches), kann der vorstehende Abschnitt 116 ohne zusätzliche Bearbeitung als Schmiedefläche verwendet werden. Dadurch kann die Produktivität des Radlagers erhöht werden. Beispielsweise wird bei dem Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Schmiedefläche selbst als ein Endabschnitt 116a und ein seitlicher Abschnitt 116b, die den vorstehenden Abschnitt 116 bilden, ohne zusätzliche Bearbeitung verwendet, und nur eine Stirnfläche, die sich radial außerhalb des vorstehenden Abschnitts 116 in dem Nabenflansch 112 befindet, kann geschliffen werden. Daher ist es möglich, die Fertigungseffizienz der Radnabe 100 und des Radlagers 100 stark zu verbessern.
Ferner kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die andere Stirnfläche des Nabenflansches 112 (z.B. eine fahrzeugkarosserieseitige axiale Stirnfläche 112b) eine Ausnehmung 118 aufweisen, die axial zur fahrzeugkarosserieseitigen Stirnfläche 112b konkav ausgebildet ist. Da das Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konfiguriert ist, dass der vorstehende Abschnitt 116 an der radseitigen Stirnfläche 112a des Nabenflansches 112 ausgebildet ist, selbst wenn die Ausnehmung 118 in der fahrzeugkarosserieseitigen Stirnfläche 112b des Nabenflansches 112 gebildet ist, ist es möglich, die Verschlechterung der Steifigkeit des Nabenflansches 112 zu verhindern, die durch die Reduzierung der Dicke des Nabenflansches 112 verursacht wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Ausnehmung 118 eine erste Ausnehmung 118a aufweisen, die von der fahrzeugkarosserieseitigen Stirnfläche 112b der Radnabe 110 radial nach innen konkav ausgebildet ist, und eine zweite Ausnehmung 118b, die von der ersten Ausnehmung 118a weiter konkav ausgebildet ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die erste Ausnehmung 118a so positioniert sein, dass sie einem axialen Endabschnitt des Außenrings 130 zugewandt ist, und die zweite Ausnehmung 118b kann radial einwärts von der ersten Ausnehmung 118a angeordnet sein, so dass ein radseitiges Dichtungselement 150 in die zweite Ausnehmung 118b eingesetzt und darin befestigt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann bei dem wie oben konfigurierten Radlager 100 das radseitige Dichtungselement 150 gegenüber dem herkömmlichen Radlager an einer radnahen Position befestigt sein. Dadurch ist es möglich, einen zusätzlichen radseitigen Bauraum zu sichern. Darüber hinaus ist es möglich, die radseitigen Wälzkörper durch den gesicherten zusätzlichen Raum weiter in Richtung des Rades zu verschieben und einen axialen Abstand zwischen mehreren Reihen von Wälzkörpern weiter zu vergrößern, wodurch die Tragfähigkeit des Radlagers 100 erhöht und die Lebensdauer des Radlagers 100 verlängert wird.
Unter Bezugnahme auf 4 ist beispielhaft ein Aufbau dargestellt, bei dem das radseitige Dichtungselement 150 in die im Nabenflansch 112 gebildete Ausnehmung 118 im Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das radseitige Dichtungselement 150 einen mittels einer Presspassung am Nabenflansch 112 befestigten Schleuderring 152, einen mittels einer Presspassung am Außenring 130 befestigten Rahmen 154, einen am Rahmen 154 angebrachten elastischen Dichtungsabschnitt 156 und dergleichen umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schleuderring 152 mittels einer Presspassung an der Außenumfangsfläche der Radnabe 110 befestigt sein. Insbesondere kann der Schleuderring 152 einen sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden Presspassungsabschnitt, der in die Radnabe 110 eingepresst ist, und einen sich radial von dem Presspassungsabschnitt erstreckenden erweiterten Abschnitt aufweisen und in eine in dem Nabenflansch 112 gebildete Ausnehmung (die zweite Ausnehmung 118b) eingesetzt und in dieser befestigt sein.
In der Zwischenzeit kann ein Dichtungsabschnitt (ein Rahmen 154 und ein elastischer Dichtungsabschnitt 156) an der Radseite des Schleuderrings 152 vorgesehen sein. Der Dichtungsabschnitt kann am Außenring 130 befestigt sein und in Zusammenarbeit mit dem Schleuderring 150 eine Dichtungsfunktion übernehmen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Rahmen 154 an der äußeren Umfangsfläche oder der inneren Umfangsfläche des Außenrings 130 mittels einer Presspassung befestigt sein, und der elastische Dichtungsabschnitt 156, der aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi, gebildet ist, kann an dem gesamten oder einem Teil des Rahmens 154 angebracht sein, um eine Dichtungsfunktion auszuführen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der elastische Dichtungsabschnitt 156 so konfiguriert sein, dass er eine Vielzahl von Dichtlippen umfasst, die sich von dem Rahmen 154 aus erstrecken. Zum Beispiel kann der elastische Dichtungsabschnitt 156 so konfiguriert sein, dass er eine oder mehrere elastische Dichtungslippen 156a umfasst, die sich von dem Rahmen 154 aus in Richtung des Schleuderrings 152 erstrecken, um eine Dichtungsfunktion auszuführen, während sie in Kontakt mit dem Schleuderring 152 sind oder nicht in Kontakt mit ihm sind.
Ferner kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der elastische Dichtungsabschnitt 156 einen Dammabschnitt 156b umfassen, der sich von dem elastischen Dichtungsabschnitt 156 aus radial nach außen erstreckt, um einen zwischen der Ausnehmung 118 und dem Außenring 130 gebildeten Spalt effektiver abzudichten. Durch Verkleinerung des zwischen der Ausnehmung 118 und dem Außenring 130 gebildeten Spaltes ist es somit möglich, die Dichtungsfunktion effektiv zu erfüllen.
Wie oben beschrieben, ist das Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass das radseitige Dichtungselement 150 in die im Nabenflansch 112 der Radnabe 110 gebildete Ausnehmung 118 eingesetzt ist, um in der Ausnehmung 118 eine komplexe Labyrinthstruktur zu bilden. Dadurch kann das Einströmen von Fremdkörpern in das Radlager im Vergleich zum herkömmlichen Radlager effektiver verhindert werden.
Weiterhin kann das Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so ausgestaltet sein, dass die radseitig angeordneten Wälzkörper um einen durch Verschieben des radseitigen Dichtungselements 150 zum Rad hin gewonnenen Raum weiter zum Rad hin verschoben werden. Das heißt, bei dem Radlager 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den axialen Abstand zwischen den radseitigen Wälzkörpern und den fahrzeugkarosserieseitigen Wälzkörpern im Vergleich zum herkömmlichen Radlager zu vergrößern.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die radseitig angeordneten Wälzkörper so ausgebildet sein, dass ein Verhältnis (A/Bd) eines axialen Abstandes (A) von der radseitigen Stirnfläche 112a (nämlich der Bremsscheiben-Befestigungsfläche) des Nabenflansches 112 zur Mitte der radseitig angeordneten Wälzkörper zu einem Durchmesser (Bd) der radseitig angeordneten Wälzkörper gleich oder kleiner als 1,7 eingestellt ist.
Um den axialen Abstand zwischen den mehreren Reihen von Wälzkörpern durch Verschieben der radseitig angeordneten Wälzkörper zu vergrößern, ist es erforderlich, den axialen Abstand vom Nabenflansch zur Mitte der radseitigen Wälzkörper zu verringern. Wenn ein solcher axialer Abstand jedoch zu klein ist, besteht die Gefahr, dass der Nabenflansch beschädigt wird, wenn eine Last auf das Radlager aufgebracht wird. Aus diesem Grund ist eine entsprechende Regelung erforderlich.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Größe der am Lager befestigten Wälzkörper zunimmt, um die Lebensdauer des Lagers zu verlängern. Die Erhöhung der Größe der Wälzkörper führt jedoch zu einer Gewichtszunahme des Lagers. Dies kann zu einer Verschlechterung der Leistung des Lagers führen. Um eine Verbesserung der Leistung und eine verlängerte Lebensdauer des Lagers zu erreichen, muss daher auch der Durchmesser der Wälzkörper Bd auf eine geeignete Größe eingestellt sein.
In Anbetracht dessen ist das Radlager gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass das Verhältnis (A/Bd) des axialen Abstandes (A) von der radseitigen Stirnfläche 112a des Nabenflansches 112 zur Mitte der radseitigen Wälzkörper zum Durchmesser (Bd) der radseitigen Wälzkörper auf einen bestimmten Wert (z. B. 1,7 oder weniger) eingestellt ist.
Mit dieser Konfiguration kann der Abstand zwischen den Durchmessern der Wälzkörper und der Abstand zwischen den mehreren Reihen von Wälzkörpern auf Werte geregelt werden, die ausreichen, um die Tragfähigkeit des Lagers zu erhöhen und die Gewichtszunahme und die Gefahr von Schäden zu unterdrücken. Dadurch ist es möglich, die Tragfähigkeit des Radlagers weiter zu erhöhen und die Lebensdauer des Radlagers weiter zu verlängern.
Während die vorliegende Erfindung vorstehenden durch Ausführungsformen und Zeichnungen beschrieben wurde, die mit spezifischen Gegenständen wie spezifische Komponenten und dergleichen definiert sind, ist dies nur zur Verfügung gestellt, um zu einem allgemeineren Verständnis der vorliegenden Erfindung beizutragen, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifikationen und Variationen können auf dieser Grundlage von Fachleuten auf diesem Gebiet, die die vorliegende Erfindung betrifft, gemacht werden. Zum Beispiel wurde in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Konfiguration einer Radlageranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine sogenannte Radlagerstruktur der dritten Generation beschrieben, die die Radnabe, den Innenring, den Außenring, die Wälzkörper und dergleichen umfasst. Jedoch kann die Radlageranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung in verschiedenen bekannten Strukturen gebildet werden, die nicht der Radlagerstruktur der dritten Generation entsprechen.
Daher sollte der Geist der vorliegenden Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt werden, und nicht nur die beigefügten Ansprüche, sondern auch alle gleich oder gleichwertig zu den Ansprüchen modifizierten Ansprüche sollen in den Anwendungsbereich des Geistes der vorliegenden Offenbarung fallen.

Claims

Fahrzeugradlager (100) zum drehbaren Befestigen und Abstützen eines Rades eines Fahrzeugs an einer Fahrzeugkarosserie, umfassend: eine Radnabe (110) mit einem Nabenflansch (112) zum Befestigen des Rads; mindestens einen Innenring (120), der mittels einer Presspassung an einer Seite der Radnabe (110) befestigt ist; einen Außenring (130), der radial außerhalb des Innenrings (120) vorgesehen ist und an einer äußeren Umfangsfläche derselben einen Befestigungsflansch (132) zum Befestigen an einem fahrzeugkarosserieseitigen Teil aufweist; und einen oder mehrere Wälzkörper (140), die radial innerhalb des Außenrings (130) vorgesehen sind, wobei der Nabenflansch (112) der Radnabe (110) einen vorstehenden Abschnitt (116) umfasst, der an einer Stirnfläche derselben ausgebildet ist, und nur eine Stirnfläche, die radial außerhalb des vorstehenden Abschnitts (116) an dem Nabenflansch (112) angeordnet ist, als eine Befestigungsfläche für eine Bremsscheibe verwendbar ist.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 1, wobei der vorstehende Abschnitt (116) so ausgebildet ist, dass er von einer radseitigen Stirnfläche (112a) des Nabenflansches (112) der Radnabe (110) vorsteht.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 2, wobei eine fahrzeugkarosserieseitige Stirnfläche (112b) des Nabenflansches (112) der Radnabe (110) eine Ausnehmung (118) aufweist, die von der fahrzeugkarosserieseitigen Stirnfläche (112b) des Nabenflansches (112) aus konkav ausgebildet ist.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 3, wobei der vorstehende Abschnitt (116) als Schmiedefläche ausgebildet ist.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 4, wobei der vorstehende Abschnitt (116) eine Oberflächenrauheit gleich oder größer als Rz 25 aufweist.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 4, wobei ein radseitiges Dichtungselement (150) ganz oder teilweise in der Ausnehmung (118) angeordnet ist.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 6, wobei das radseitige Dichtungselement (150) einen an der Radnabe (110) befestigten Schleuderring (152), einen mittels einer Presspassung am Außenring (130) befestigten Rahmen (154) und einen am Rahmen (154) angebrachten elastischen Dichtungsabschnitt (156) umfasst, und wobei der Schleuderring (152) in die Ausnehmung (118) eingesetzt und in dieser befestigt ist.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 7, wobei der elastische Dichtungsabschnitt (156) eine oder mehrere elastische Dichtungslippen (156a) umfasst, die so konfiguriert sind, dass sie eine Dichtungsfunktion ausüben, während sie mit dem Schleuderring (152) in Kontakt sind oder nicht in Kontakt sind.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 8, wobei der elastische Dichtungsabschnitt (156) ferner einen Dammabschnitt (156b) umfasst, der so ausgebildet ist, dass er sich radial nach außen erstreckt, um einen Spalt zwischen der Ausnehmung (118) und dem Außenring (130) zu verengen.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 4, wobei die ein oder mehreren Wälzkörper (140) in mehreren Reihen an Positionen angeordnet sind, die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind.
Fahrzeugradlager (100) nach Anspruch 10, wobei ein Verhältnis (A/Bd) eines axialen Abstandes (A) von der radseitigen Stirnfläche (112a) des Nabenflansches (112) zur Mitte der radseitig angeordneten Wälzkörper (140) zu einem Durchmesser (Bd) der radseitig angeordneten Wälzkörper (140) gleich oder kleiner als 1,7 eingestellt ist.