NL1024411C2

NL1024411C2 - Lagereenheid voor een voertuignaaf met concentrische naafsecties.

Info

Publication number: NL1024411C2
Application number: NL1024411A
Authority: NL
Inventors: Emmanuel Jacques Eyraud; Jacobus Zwarts; Hendrikus Jan Kapaan; Cornelius Petrus Anton Vissers; Johannes Franciscus Van Sanden
Original assignee: Skf Ab
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-03-31
Also published as: DE102004045167A1; WO2005030499A1; DE102005043091A1; DE102005043091B4

Description

Laeereenheid voor een voertuienaaf met concentrische naafsecties

De uitvinding betreft een lagereenheid voor een voertuignaaf, bijvoorbeeld voor een truck of trailer, omvattende een wentellagermiddel met eer binnenringmiddel en 5 een buitenringmiddel alsmede wentelelementen die in aanraking zijn met de loopbanen van die ringmiddelen, en een naaforgaan omvattende twee concentrische naafsecties die elkaar ten minste gedeeltelijk overlappen en waarvan de binnenste is verbonden met één van die ringmiddelen.

Een dergelijke lagereenheid voor een voertuignaaf die een lagermiddel met draai-10 bare buitenring omvat, is bekend uit WO-A-9314945. De binnenste naafsectie daarvan is verbonden aan het buitenringmiddel van het wentellagermiddel. Het binnenringmiddel is verbonden aan een asstomp van de voertuigas. De buitenste naafsectie kan worden gebruikt voor het bevestigen van een remschijf. De luchtspleet tussen de buitenste naafsectie die de remschijf draagt en de binnenste naafsectie verbonden aan het lager 15 biedt een warmtëbarrière ter bescherming van het lager tegen de warmte die wordt opgewekt in de remschijf.

Deze bekende lagereenheid voor een voertuignaaf heeft ook bepaalde nadelen, die betrekking hebben op de warmtebarrière. De naafsecties zijn zowel gepositioneerd tussen de asstomp aan de ene kant, en de naafelementen zoals sensoren, remschijf aan 20 de andere kant. Dientengevolge is het lastig om bijvoorbeeld gegevens over te brengen tussen deze componenten.

Het doel van de uitvinding is een lager voor een voertuignaaf van het hiervoor beschreven type te verschaffen waarin deze nadelen zijn verzacht. Dat doel wordt bereikt doordat het binnenringmiddel van het lagermiddel is verbonden aan de binnenste 25 naafsectie, waarbij een ruimte aanwezig is tussen de buitenste ringmiddel en de buitenste naafsectie ter opname van ophangmiddelen voor de lagereenheid.

Bij de lagereenheid voor een voertuignaaf volgens de uitvinding worden verscheidene voordelen verkregen. Allereerst kunnen sensoren voor verschillende doeleinden, bijvoorbeeld voor het meten van de temperatuur, belasting, draaisnelheid en derge-30 lijke worden gemonteerd in het gebied dat begrensd wordt door de naafsecties. Aangezien ook het lagermiddel in dit gebied is gepositioneerd, kan een directe meting worden verkregen. Bovendien is het zeer goed mogelijk om gegevensoverdrachtmiddelen (bedraad of draadloos) door bijvoorbeeld een gat in het naaforgaan aan te brengen voor het

10244 H

I 2 overbrengen van gegevens naar bijvoorbeeld een stationair orgaan binnen de binnenste naafsectie.

I Verder is het lagermiddel goed beschermd in de ruimte tussen de concentrische naafsecties, en tegelijkertijd is een compacte uitvoering verkregen aangezien de op- 5 bangmiddelen ook in die ruimte zijn opgenomen.

I Bij voorkeur is een verbindingsmiddel voorzien waarmee het binnenringmiddel is I

I verbonden aan de binnenste naafsectie, welk verbindingsmiddel een gesoldeerde ver- I

I binding omvat. Door middel van een dergelijke gesoldeerde verbinding, kunnen meta- I

I len met verschillende eigenschappen worden samengesteld. De eigenschappen kunnen I

I 10 worden afgestemd op de functie van de betreffende component, ter verkrijging van een I

I gewenste eigenschap op specifieke locaties in de lagereenheid. Het verbindingsmiddel I

I en de daaraan verbonden binnenste naafsectie kunnen concentrisch naar elkaar gekeer- I

I de oppervlakken bezitten die een laag gesoldeerd materiaal insluiten. I

I Verder kan het verbindingsmiddel een mechanische blokkeerinrichting omvatten, I

I 15 bijvoorbeeld een van schroefdraad voorzien deel op de gesoldeerde huls of direct op de I

I binnenste sectie van het naaforgaan waarop een moer of bout is geschroefd, waarmee I

I de binnenste naafsectie aan dat binnenste ringmiddel is verbonden waardoor de vereiste I

I lagerspeling wordt verkregen, zoals een gewenste voorbelasting. I

I Als alternatief kan het verbindingsmiddel een plastisch vervormd deel omvatten I

I 20 waarmee de binnenste naafsectie is verbonden aan dat binnenste ringmiddel. Ook is het I

I mogelijk om een blokkeerring aan te brengen door middel van laserlassen op het gesol- I

deerde verbindingsmiddel. Bij voorkeur omvat het verbindingsmiddel een materiaal I

met een relatief hoge kwaliteit, bijvoorbeeld een staalmateriaal met een laag koolstof- I

gehalte en hoge sterkte, of als alternatief een lichtgewicht materiaal, bijvoorbeeld alu- I

25 minium of titanium. Het naaforgaan kan een materiaal van een relatief lage kwaliteit en I

met een hoog koolstofgehalte bezitten, bijvoorbeeld een gietijzeren element. Ook een I

materiaal met een hogere kwaliteit zoals gietstaal kan worden toegepast I

Volgens een verdere uitvoeringsvorm kan de buitenste hubsectie een radiaal ge- I

richte flens voor een remschijf of een remblok omvatten. In dit geval kan de buitenste I

30 naafsectie een uitwendig geleidingsoppervlak omvatten ter ondersteuning van ten min- I

ste één remschijf die in axiale richting beweegbaar is en in draairichting gefixeerd is I

met betrekking tot die buitenste naafsectie. De bijbehorende remklauw is dan vast en I

de remschijf kan zichzelf instellen met betrekking tot de positie van de remblokken van I

1024411 3 de remklauw. Als alternatief of aanvullend, kan ten minste één remschijf vast zijn bevestigd aan de buitenste naafsectie.

Het wentellagermiddel kan rol- en/of kogellagers omvatten. Dat wentellagermid-del kan twee reeksen wentelelementen en een gedeelde binnenring en/of gedeelte bui-5 tenring omvatten.

Het buitenringmiddel kan een ophangflens omvatten ter bevestiging van de legereenheid voor de voertuignaaf aan een voertuigas. De binnenste naafsectie kan een boring omvatten met verbindingsaandrijfmiddelen voor een aandrijfas, bijvoorbeeld spieën. Bij voorkeur kan een sensor, bijvoorbeeld een belastingcel, omwentelingssensor 10 zijn voorzien tussen de binnenste naafsectie en het binnenste ringmiddel. Verder kunnen gegevenskoppelingsdelen zijn voorzien op het naaforgaan voor gegevensoverdracht In verband met koeling kan het naaforgaan ventilatieribben en/of ventilatiegaten omvatten. Ook kunnen één of meer sensormiddelen zijn voorzien ter bewaking en/of regeling van de temperatuur en/of de handdruk.

15 De uitvinding zal nu verder worden beschreven onder verwijzing naar de in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm.

Figuur 1 toont een deel van een axiale dwarsdoorsnede door een eerste uitvoeringsvorm van de lagereenheid voor een voertuignaaf volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een tweede uitvoeringsvorm.

20 Figuur 3 a-c tonen de achtereenvolgende stappen van het vervaardigen van een lagereenheid voor een voertuignaaf volgens de uitvinding.

Figuur 4 troont een vierde uitvoeringsvorm.

De in figuur 1 weergegeven lagereenheid 1 voor een voertuignaaf omvat een wentellagermiddel 2 alsmede een naaforgaan 3. Het naaforgaan, bijvoorbeeld uit gietij-25 zer, bevat een binnenste naafsectie 4 en een buitenste naafsectie 5 die elkaar overlappen en die een inwendige, ringvormige ruimte 6 insluiten. Het binnenringmiddel 7 van het wentellagermiddel 2 bestaat uit twee binnenringmiddeldelen 8, 9, die zijn ondersteund op en verbonden aan de binnenste naafsectie 4. Het buitenringmiddel 10 en het binnenringmiddel 7 zijn met betrekking tot elkaar ondersteund door middel van twee reeksen 30 met 11 respectievelijk 12 conische rollen.

Het binnenringmiddel 7 is door een verbindingsmiddel 11 verbonden aan de bin-nennaafsectie 4. Dit verbindingsmiddel 11 omvat een huls 12 die door middel van een gesoldeerde verbinding 13 is verbonden aan de binnennaafsectie 4. Zoals weergegeven

1 0244U

in figuur 1 bezit de huls 12 een gesmeed deel 14, dat tegen de buitenzijde van het bin- I

nenringmiddeldeel 9 perst en dat een voorbelasting verschaft in het lagermiddel 2. Als I

alternatief kan een moerorgaan zijn voorzien in plaats van smeden. I

Het bmtenringmiddel 10 is aan het ophangmiddel 14 verbonden, dat gedeeltelijk I

5 is opgenomen in de ruimte 6 tussen de hubsecties 4, 5. I

Het buitenoppervlak 16 van de buitennaafsectie 5 bezit richels 17. De remschij- I

ven 18, 19 zijn ondersteund op dit buitenoppervlak 16 en bezitten overeenkomstige I

richels 20 die zijn opgenomen tussen de richels 17 van het geleidingsoppervlak 16. I

Aldus zijn de remschijven 18,19 axiaal verschuifbaar met betrekking tot de buitennaaf- I

10 sectie 5 doch niet verdraaibaar daarop gemonteerd. I

De uitvoeringsvorm van figuur 2 is in grote mate identiek aan de uitvoeringsvorm I

van figuur 1. De bevestigingshuls 11 is nu echter voorzien van een bevestigingsring 21 I

die door middel van een laserlas 22 is verbonden aan de bevestigingshuls 11. Op die I

manier kan ook de gewenste voorbelasting worden verkregen in het wentellager 2. I

IS Een verder verschil is het voorzien van een enkele verschuifbare remschijf 18, in I

combinatie met een vaste remschijf 23. I

In de werkwij zes tappen zoals weergegeven in figuren 3 a, 3b en 3b is de wijze I

van het samenstellen van de lagereenheid van een voertuignaaf volgens de uitvinding I

weergegeven. Het naaforgaan 3 wordt samen met de bevestigingshuls 11 samengesteld I

20 in de eerste stap, tezamen met de bouten 23. De huls 11 bezit een binnenste kraal 24, I

die is opgenomen in een omtreksgroef 25 van de binnennaafsectie 4. Verder is de be- I

vestigingshuls 11 aan de binnennaafsectie 4 verbonden door middel van een gelaste I

verbinding 13. I

Het wentellagermiddel 2 wordt op de binnennaafsectie 4 geschoven met de be- I

25 vestigingshuls 11. Vervolgens de bevestigingsring 21 verbonden aan bevestigingshuls 11 door middel van een ook in figuur 3b weergegeven las 22.

Het ophangmiddel 15 wordt dan over het wentellager 2 dat zo is geïnstalleerd I

geschoven. Door een gat 26 in de buitennaafsectie 5, wordt een bevestigingsschroef 27 I

in het van schroefdraad voorziene gat 28 geschroefd van het ophangmiddel 15, en in de I

30 uitsparing 28 van het buitenringmiddel 10. I

De uitvoeringvorm van figuur 4 is in grote mate gelijk aan de uitvoeringsvorm I

van de figuren 3a-3c. Het ophangmiddel 15 bezit nu echter een inwendige groef 36 I

1024411 I

5 waarin een klemveer 29 is opgenomen. De klemveer 29 steekt ook in een naar buiten gekeerde groef 20 van de buitenring 15 van het wentellagermiddel 2.

De buitennaafsectie 5 omvat inwendige koelribben 30, die tot dichtbij de omtrek van het ophangmiddel 15 zich uitstrekken. Verder kunnen sensoren zijn voorzien, bij-5 voorbeeld temperatuursensoren 31, waarvan de gegevens worden toegevoerd aan het ophangmiddel 15 via een datakoppelingsmiddel 32.

Het naaforgaan 3 bezit een inwendige boring 33, waarin een aandrijfas 34 is opgenomen die is verbonden aan het naaforgaan 3 via de wielbevestigingsflens 35.

\02441t-

Claims

1. Lagereenheid (1) voor een voertuignaaf, bijvoorbeeld voor een track of trailer, I I omvattende een wentellagermiddel (2) met een binnenringmiddel (2) en een buiten- I I 5 ringmiddel (10) alsmede wentelelementen (11,12) die in aanraking zijn met de loopba- I nen van die ringmiddelen (7,10), en een naaforgaan (3) omvattende twee concentrische I I naafeecties (4,5) die elkaar ten minste gedeeltelijk overlappen en waarvan de binnenste I I (4) is verbonden met één van die ringmiddelen (7), met het kenmerk, dat het binnen- I I ringmiddel (7) van het lageimiddel (2) is verbonden aan de binnenste naafsectie (4), I I 10 waarbij een ruimte (6) aanwezig is tussen het buitenste ringmiddel (10) en de buitenste I I naafsectie (5) ter opname van ophangmiddelen (15) voor de lagereenheid. I

2. Lagereenheid volgens conclusie 1, waarbij een verbindingsmiddel (11) is voor- I I zien waarmee het binnenringmiddel (7) is verbonden aan de binnenste naafsectie (4), I I 15 welk verbindingsmiddel (7) een gesoldeerde verbinding (13) omvat. I

3. Lagereenheid volgens conclusie 2, waarbij het verbindingsmiddel (11) en de I I binnenste naafsectie (4) die daaraan is verbonden concentrisch naar elkaar gekeerde I I oppervlakken bezitten die een laag gesoldeerd materiaal (13) insluiten. I I 20 I

4. Lagereenheid volgens een van de conclusies 2 of 3, waarbij het verbindings- I I middel (11) een mechanische blokkeerinrichting omvat, bijvoorbeeld een van schroef- I I draad voorzien deel waarop een moer of bout is geschroefd, waarmee de binnenste I I naafsectie (4) is verbonden aan dat binnenste ringmiddel (7). I I 25 I

5. Lagereenheid volgens een van de conclusie 2-4, waarbij het verbindingsmiddel I I (11) een plastisch vervormd deel (14) omvat waarmee de binnenste naafsectie (4) is I I verbonden aan dat binnenste ringmiddel (7). I I 30

6. Lagereenheid volgens een van de conclusies 2-5, waarbij het verbindingsmid- I I del een huls omvat die door middel van hoge temperatuur soldeermiddelen is verbon- I I den aan de binnenste naafsectie, alsmede een blokkeerring die door middel van laser- I I lassen is verbonden aan die huls. I I 1 02441 1 - I

7. Lagereenheid volgens een van de conclusies 2-6, waarbij het verbindingsmiddel (11) een materiaal met een relatief hoge kwaliteit, bijvoorbeeld staalmateriaal met een laag koolstofgehalte en een hoge sterkte, omvat. 5

8. Lagereenheid volgens een van de conclusies 2-7, waarbij het verbindingsmiddel (11) een veiligheidskritisch element omvat.

9. Lagereenheid volgens een van de conclusies 2-8, waarbij het verbindingsmid- 10 del (11) een lichtgewicht materiaal, bijvoorbeeld aluminium of titanium omvat

10 I

10. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het naafor-gaan (2) een materiaal van een relatief lage kwaliteit met een hoog koolstofgehalte, bijvoorbeeld een gietijzeren element omvat. 15

11. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de buitenste naafsectie (5) een radiaal gerichte flens (35) omvat voor een remschijf of een rem-trommel.

12. Lagereenheid volgens conclusie 11, waarbij de buitenste naafsectie een uit wendig geleidingsoppervlak (16) omvat ter ondersteuning van ten minste één remschijf (18, 19) die axiaal beweegbaar is en vast is in rotatierichting met betrekking tot die buitenste naafsectie (5).

13. Lagereenheid volgens conclusie 11 of 12, waarbij ten minste één remschijf (13) vast is bevestigd aan de buitenste naafsectie (5).

14. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het wentel-lagermiddel (10) rol- en/of kogellagers omvat 30

15. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het wentel-lagermiddel (2) twee reeksen wentelelementen (11, 12) en een gedeelte binnenring (7- 9. en/of een gedeelte buitenring omvatten. 1 02441 1. δ I

16. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het wentel- I lagermiddel (2) gesmeerd is en afgedicht is voor de gehele levensduur. I

17. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het buiten- I ringmiddel (10) een ophangflens of huis omvat. I

18. Lagereenheid volgens conclusie 17, waarbij het buitenringmiddel en de op- I hangilens in één stuk zijn uitgevoerd. I

19. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de binnen- I ste naafsectie (4) een boorring (33) omvat met verbindingsaandrijfiniddelen voor een I aandrijfas, bijvoorbeeld spieën. I

20. Lagereenheid volgens een van de conclusies 1-18, waarbij de binnenste naaf- I sectie een boring omvat ter opname van een aandrijfas. I

21. Lagereenheid volgens een van de conclusies 1-20, waarbij een sensor (31), I bijvoorbeeld een belastingcel, is voorzien tussen de binnenste naafsectie en het binnen- I 20 ringmiddel. I

22. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij gegevens- I koppelingsdelen (31) zijn voorzien op het naaforgaan (6) voor gegevensoverdracht. I

23. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het naafor- I gaan (3) ventilatieribben (30) en/of ventilatiegaten omvat I

24. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende sen- I sormiddelen ter bewaking en/of regeling van de temperatuur en/of handdruk. I

30 I

25. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de buitenste I naafsectie (5) ten minste één gat (26) omvat voor het aanbrengen van blokkeermiddelen I (27) aan het buitenringmiddel (10) en het opvangmiddel (15). I 1 0244 Π I

26. Lagereenheid volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het verbindingsmiddel een materiaal met een relatief hoge kwaliteit en laag koolstofgehalte omvat, bijvoorbeeld een gietstalen element 1024411