WO2009062467A1 - Radträgerbaugruppe sowie verfahren zur montage - Google Patents

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WO2009062467A1
WO2009062467A1 PCT/DE2008/001808 DE2008001808W WO2009062467A1 WO 2009062467 A1 WO2009062467 A1 WO 2009062467A1 DE 2008001808 W DE2008001808 W DE 2008001808W WO 2009062467 A1 WO2009062467 A1 WO 2009062467A1
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WO
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bearing unit
wheel bearing
wheel
wheel carrier
radträgerbaugruppe
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Ralphael Fischer
Ronald Huisjes
Ralf Hund
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IHO Holding GmbH and Co KG
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Schaeffler KG
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0078—Hubs characterised by the fixation of bearings
    • B60B27/0089—Hubs characterised by the fixation of bearings caulking to fix outer race
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/042—Housings for rolling element bearings for rotary movement
    • F16C35/045—Housings for rolling element bearings for rotary movement with a radial flange to mount the housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/067—Fixing them in a housing

Definitions

  • the invention relates to a wheel carrier assembly with a wheel carrier and a wheel bearing unit, wherein the wheel bearing unit has a connection part with a deformation zone, which is formed during assembly of the wheel bearing unit or the connection part in the wheel carrier for connecting the wheel bearing unit or the connecting part with the wheel carrier and a method for mounting the wheel bearing unit in the wheel carrier.
  • Wheel bearing units are used in wheel carriers of motor vehicles and serve for the radial support of a journal or more generally a wheel axle relative to the wheel carrier and thus to the vehicle.
  • Such a wheel bearing unit is known for example from DE 103 596 44 A1.
  • an outer ring for a wheel bearing is proposed, the axial securing takes place with a radial flange, the extending axially outwardly of the tubular outer ring radially outwardly and having the recesses for attachment of the flange to a wheel carrier.
  • the attachment is made by a screw connection.
  • the publication DE 10 2004 059 518 A1 relates to a skewed roller bearing, in particular for a wheel bearing unit of a motor vehicle.
  • the document also provides an outer ring with a radially projecting flange for attachment of the outer ring to a wheel carrier.
  • an outer ring main body and a flange are formed as separately manufactured components made of functional materials that are positively, positively or materially connected to a preassembled unit.
  • a latching connection is presented, which allows a positive attachment of the flange on the outer ring main body to save additional fasteners, such as screws, melting, curing additives or the like.
  • the document DE 697 13 183 T2 which probably forms the closest prior art, relates to a wheel bearing unit for installation in a designed as a light metal bracket wheel carrier.
  • the wheel bearing assembly has an outer ring which is inserted into a receptacle in a strut of the light metal bracket. In the inserted state, the outer ring shows an axial projection, which is cold deformed, so that it bears against the strut in a form-fitting manner and fixes the outer ring in the strut.
  • the invention is based on the object to improve a Radffybauen known type over the prior art.
  • the Radmonbaueria with the features of claim 1 comprises a wheel bearing unit and a wheel carrier.
  • the wheel bearing unit may be provided with a one, two or more row wheel bearing with any rolling elements, in particular rollers or balls, and / or with one or more, one or more part inner rings.
  • the wheel bearing unit is to be understood in particular as the entirety of the components which is used in the wheel carrier to form a wheel bearing.
  • wheel carrier covers all connection constructions for driven and non-driven wheel bearing units to which the wheel bearing units are attached.
  • the wheel carrier can be cast, forged or formed one or more parts and / or mono- or multi-shell.
  • the wheel bearing unit has a connection part for connecting the wheel bearing unit to the wheel carrier.
  • the connecting part comprises a forming zone, which is formed and / or arranged so that it is deformed during assembly of the wheel bearing unit and / or the connecting part in the wheel carrier in order to fix the connecting part or the wheel bearing unit in the wheel carrier.
  • the forming process is preferably designed as a cold forming, in particular as a riveting. It is thus defined a positive or non-positive, but not cohesive connection at least in the region of the forming zone in order to secure the wheel bearing unit on or in the wheel carrier.
  • the deformation zone preferably forms only a part of the attachment geometry, which is supplemented by further connection zones, such as, for example, a further positive reception or installation of the connection part.
  • the connecting part is designed as a runway-free adapter part.
  • the adapter part is designed as an intermediate part, on which an outer ring of the wheel bearing unit is or is fixed.
  • the connecting part is designed as an outer ring of the wheel bearing unit, thus has at least one raceway for the rolling elements, and is fixed in a single-shell wheel carrier.
  • the outer ring may be formed as a solid and / or as a machined outer ring, in other embodiments, the outer ring is realized as a forming part, in particular a cold-formed component.
  • a single-skated wheel carrier is preferably understood to mean a wheel carrier in which the forces introduced via the wheel bearing assembly unit are transmitted to the vehicle at least in sections only via a shell, that is to say only via a forming part.
  • the advantage of the wheel carrier assembly is the fact that a production-compatible and robust integration of the wheel bearing unit is made possible in the wheel by the areas of the wheel bearing unit are formed after inserting the wheel bearing unit or the connecting part in the wheel. As a result, a very large, preferably in the circumferential direction and / or continuous connection geometry is achieved, which is produced by a single, cost-effective manufacturing step.
  • encryption For example, if you compare this application technology to a welded connection, the welding usually takes longer and the welded part has to be cooled down.
  • a further disadvantage of the weld is the scattering of the seam quality, as well as an unfavorable failure behavior, since welds behave damage-accumulating, ie they "remember" damage-relevant events more sensitively than other connection methods.
  • the first feature of the invention is characterized in particular by the fact that the use of an adapter component on the one hand the connection technology "forming" is used, on the other hand, an arbitrary wheel bearing used and also - eg in case of failure - can be replaced.
  • the second aspect of the invention is aimed at the application of the connection technology "forming" in wheel carriers produced by forming technology, where it seems economical to implement both the production of the wheel carrier and the connection of the connection part designed as an outer ring with the same manufacturing method. that is saved by the Umformtechnische connecting the outer ring in the wheel carrier with respect to the first expression an interface, with an optimal match between the wheel bearing unit and wheel allows the exploitation of lightweight potential with maximum robustness.
  • the adapter part is designed as a receiving sleeve for an outer ring of the wheel bearing unit.
  • This receiving sleeve has functional structures, such as, for example, grooves for receiving a securing ring or an inner shoulder for the positive reception or contact of the outer ring.
  • Advantage of this implementation is that previous bearing designs can be maintained, wherein the receiving sleeve first fixed in the wheel carrier forming technology and then the outer ring is pressed or pushed into the receiving sleeve.
  • the adapter part is designed as a mounting ring for fastening the outer ring or the wheel bearing of the wheel bearing unit, e.g. formed by screws.
  • wheel bearings may e.g. the so-called third generation are used, wherein the mounting ring connecting organs, for example mounting thread or through holes, carries, over which the wheel bearing can be screwed.
  • This implementation allows a simple mountability with good force introduction into the wheel carrier.
  • the forming zone is integrally formed as an edge region in the connecting part of the wheel bearing unit.
  • the edge region is circumferentially, in particular without interruption circumferentially, and / or arranged axially symmetrical to the axis of rotation of the wheel bearing unit and / or formed. This embodiment supports the aspiration to obtain a consistently resilient connection with a very large connection length.
  • the undeformed edge region is formed as an axially aligned neck, that is to say as a forming die, which is formed or rolled over during the forming process to form a radially protruding collar.
  • the undeformed edge region is formed as an axially aligned ring, which is formed during the forming process, for example by a riveting operation, in particular in such a way that the material flow runs in a radial direction.
  • the connecting part has a cylinder jacket-shaped support region on which a collar of the wheel carrier is applied.
  • the collar of the wheel carrier is designed in particular as a deformed and / or tube-like connecting piece section.
  • the outer diameter of the support region is adapted to the inner diameter of the nozzle section such that they can be pushed into one another and / or pressed together.
  • the connecting part has a contact surface, in particular an outer shoulder, for the direct abutment of the nozzle section or for abutment of the nozzle section via one or more intermediate pieces.
  • the abutment surface can be made in any desired manner, in particular by machining, by deformation or even during the assembly of the attachment part in the wheel carrier, in an analogous manner from a further deformation zone.
  • the connecting part takes the wheel carrier in the cylinder jacket-shaped support region between the forming zone and the contact surface optionally with the interposition of the intermediate piece in a form-fitting manner and in particular under prestressing.
  • the intermediate piece may be formed as a spacer sleeve portion, a ring, in particular a biasing ring or spring element.
  • the intermediate piece preferably supports the radial prestressing in the positive reception.
  • the intermediate piece can also be realized as part of a support structure, wherein the support structure supports the connection part against the wheel carrier.
  • the support structure is supported, in particular in the immediate vicinity of the wheel bearing unit, preferably without a material-locking connection against the single shell of one or the single-shell wheel carrier.
  • Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view in a plane through the axis of rotation a Radehrbaurea as a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic longitudinal sectional view in a plane through the axis of rotation a Radehrbaurea as a second
  • Figure 3 is a schematic longitudinal sectional view in a plane through the axis of rotation of a Radehrbaurea as a third embodiment of the invention
  • Figure 4 is a schematic longitudinal sectional view in a plane through the axis of rotation a Radehrbaurea as a fourth
  • Figure 5 is a schematic longitudinal sectional view in a plane through the axis of rotation a Radehrbaurea as a fifth
  • Figure 6 is a schematic longitudinal sectional view in a plane through the axis of rotation of a Radehrbaueria as a sixth embodiment of the invention
  • Figure 7 is a schematic longitudinal sectional view in a plane through the axis of rotation of a Radehrbaueria as a seventh embodiment of the invention
  • Figure 8 is a schematic longitudinal sectional view in a plane through the axis of rotation of a Radehrbaurea as an eighth embodiment of the invention.
  • FIG. 9 shows the mounting ring in Figures 7 and 8 in a schematic plan view.
  • FIG. 1 shows, in a schematic longitudinal section, a shell 1 of a single-shell wheel carrier, which has a stub-shaped receptacle 2 for a wheel bearing unit 3 in the radially inner region.
  • the receptacle 2 is formed integrally in the shell 1 and extends in the axial opposite direction to a wheel to be mounted (not shown).
  • the receptacle 2 is made from the shell 1 by forming technology.
  • an outer ring 4 of the wheel bearing unit 3 is introduced by this in the illustration in Figure 1, lower half of the right side in the receptacle 2 of the shell 1 was inserted or pressed.
  • the outer ring 4 has as an end stop during the insertion of a prefabricated collar 5, which forms an outer shoulder for the positive engagement of the receptacle 2.
  • the outer geometry of the outer ring 4 extends in the form of a cylinder jacket, wherein the receptacle 2 can rest in an intermediate section of the cylinder jacket.
  • a Umformbund 6 is formed, which projects beyond the shell 1 in the axial direction.
  • the radially inner surface of the outer ring 4 has one or more raceways 7 for the installation of rolling elements, not shown.
  • the Umformbund 6 is turned outwardly by a forming process, in particular a riveting process, so that this rests as a rivet collar 8 in the axial direction flat against the shell 1 or to this is rolled.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the invention, wherein between the receiving portion 2 of the shell 1 and the collar 5, a ring 9, in particular a biasing ring, is provided, which forms the Vorspannreserve in this construction or compared to the first embodiment.
  • a ring 9, in particular a biasing ring is provided, which forms the Vorspannreserve in this construction or compared to the first embodiment.
  • a particular advantage of this variant is that the wall thickness of the receiving area 2 in the loaded area, ie in the corner area, can be made thicker than in the first embodiment, since the shell 1 has to be less deformed or pulled.
  • 3 shows a third embodiment of the invention, wherein in comparison to the embodiment in Figure 2, the biasing ring 9 has been replaced by a support member 10.
  • the support element 10 has, on the one hand, a spacer sleeve or a spacer spring section 11 a, similar to the prestressing ring 9, which rests against the outer ring 4 as an intermediate piece but does not terminate on the collar 5 on the side facing the collar 5, but rather in one Supporting portion 11 b passes, which rests supportingly on the inside of the shell 1.
  • the support member 10 is not materially connected to the shell 1 and extends only between the outer ring 4 and shell 1.
  • the third embodiment is preferably used when the support effect of the single-shell 1 is no longer sufficient.
  • the support member 10 may also be combined with a biasing ring 9 or different axial lengths in the range of the Distanzfederabitess 11 a, as indicated in Figure 3 by the different expression of the Distanzfederabitess 11 a in the lower and in the upper half.
  • a receiving sleeve 12 in the shell 1 is determined by deformation and then an outer ring of the wheel bearing unit 3 is inserted or pressed into the receiving sleeve 12.
  • the receiving sleeve 12 by means of a deformation of the Umformbunds 6 in the Nietbund 8 in or on the shell 1 is attached.
  • the outer contour of the receiving sleeve 12 is formed analogously to the outer contour of the outer ring 4 and has a collar portion 5 as an end stop for the receiving portion 2 of the shell 1 and a cylinder jacket-shaped portion which extends like a nozzle in the axial direction.
  • the receiving sleeve 12 shows functional areas, such as, for example, a groove 13 for receiving a securing ring or a stop collar 14.
  • the groove 13 is arranged directly adjacent to the forming collar 6 or the rivet collar 8.
  • the outer ring of the wheel bearing unit 3 or the entire wheel bearing unit 3 is pressed from the left to the stop collar 14 on the right side and then secured by a locking ring in the groove 13.
  • FIG. 5 shows a fifth embodiment of the invention, wherein on the one hand a biasing ring 9 is used analogously to Figure 2 and on the other the position of the stop collar 14 and the groove 13 are reversed, so that the outer ring of the wheel bearing unit 3 is inserted from the right or is pressed.
  • the advantage of the fifth alternative embodiment is above all that the load-impairing groove 13 is not arranged in the forming area in the vicinity of the rivet collar 8, but extends in a free end portion of the receiving sleeve 12 and thus in an unloaded area.
  • Another advantage is given by the fact that the assembled bearing unit 3 can not slip out of the wheel carrier to the vehicle outside.
  • FIG. 6 shows a sixth embodiment of the invention, wherein the fifth embodiment was further developed according to Figure 5 with features of the third embodiment in Figure 3 by instead of or in addition to the biasing ring 9, the support member 10 is inserted.
  • the wheel bearing unit 3 is supported against tilting and on the other hand, the load-impairing groove 13 is arranged in an unloaded area.
  • FIG. 7 shows a seventh embodiment of the invention, which is designed for mounting a wheel bearing unit 3 according to the so-called third generation, wherein the wheel bearing unit 3 is screwed into the wheel carrier.
  • a mounting ring 15 is used as a connection part. which is shown in Figure 9 in a schematic plan view.
  • the mounting ring 15 has a round through hole 16 and an example rectangular or square outer contour, with four through holes or threaded holes 17 are introduced.
  • the mounting ring 15 also has a forming collar 6, which is formed by a riveting process such that this forms a rivet collar 8 an end portion of the shell 1 positively engages around.
  • the end section of the shell 1 is not formed as a neck-shaped receptacle 2, but rather as a radially inwardly directed end section of the shell 1.
  • the non-illustrated wheel bearing unit 3 is inserted from the left side into the mounting ring 15 and screwed on mounting screws, so that the shell 1 is clamped between the mounting ring 15 and the wheel bearing unit 3. In this way, the connection mounting ring 15 - shell 1 takes place both on the Nietbund 8, as well as on the screw.
  • FIG. 8 shows a development of the seventh exemplary embodiment, wherein a distribution disk 18 is placed on the shell 1 for better pressure distribution, which virtually forms an intermediate layer between the rivet collar 8 and the end region of the shell 1.
  • the threaded holes or bores 17 may be slightly drilled on the bearing side to generate clamping length for mounting screws. Alternatively, the threaded holes 17 may be formed as through holes. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Radträgerbaugruppe bekannter Bauart gegenüber dem Stand der Technik zu verbessern. Hierzu wird eine Radträgerbaugruppe mit einem Radträger (1) und mit einer Radlagereinheit (3) vorgeschlagen, wobei die Radlagereinheit (3) ein Anschlussteil (4, 12, 15) mit einer Umformzone (6) aufweist, welche bei der Montage der Radlagereinheit (3) bzw. des Anschlussteils (4, 12) in dem Radträger (1) zur Verbindung der Radlagereinheit (3) bzw. des Anschlussteils (4, 12) mit dem Radträger (1) umgeformt wird bzw. wurde, wobei das Anschlussteil als ein laufbahnfreies Adapterbauteil (12, 15) ausgebildet ist oder wobei der Radträger als ein einschaliger Radträger (1) und das Anschlussteil als ein Außenring (4) der Radlagereinheit (4) ausgebildet ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Radträgerbaugruppe sowie Verfahren zur Montage
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Radträgerbaugruppe mit einem Radträger und mit einer Radlagereinheit, wobei die Radlagereinheit ein Anschlussteil mit einer Umformzone aufweist, welche bei der Montage der Radlagereinheit bzw. des Anschlussteils in dem Radträger zur Verbindung der Radlagereinheit bzw. des Anschlussteils mit dem Radträger umgeformt wird sowie ein Verfahren zur Montage der Radlagereinheit in dem Radträger.
Radlagereinheiten werden in Radträgern von Kraftfahrzeugen eingesetzt und dienen zur radialen Abstützung eines Achszapfens oder allgemeiner einer Radachse gegenüber dem Radträger und somit gegenüber dem Fahrzeug.
Eine derartige Radlagereinheit ist beispielsweise aus der DE 103 596 44 A1 bekannt. In dieser Druckschrift wird ein Außenring für ein Radlager vorgeschlagen, dessen axiale Sicherung mit einem radialen Flansch erfolgt, der sich axial endseitig des rohrförmig ausgebildeten Außenrings radial nach außen erstreckt und der Ausnehmungen für die Befestigung des Flansches an einem Radträger aufweist. Die Befestigung erfolgt durch eine Verschrau- bung.
Eine ähnliche "Flanschlösung" zur Befestigung des Außenrings eines Radlagers offenbart die Druckschrift DE 103 596 46 A1. Auch in dieser Druckschrift wird ein Außenring mit einem radial nach außen abstehenden Flansch vorgeschlagen, welcher in den Radträger eingepresst, eingeklammert oder eingeschraubt werden kann.
Die Druckschrift DE 10 2004 059 518 A1 betrifft ein Schrägwälzlager, insbesondere für eine Radlagereinheit eines Kraftfahrzeuges. Die Druckschrift stellt ebenfalls einen Außenring mit einem radial abstehenden Flansch zur Befestigung des Außenrings an einem Radträger vor. Das Bemerkenswerte an dieser Druckschrift ist jedoch, dass ein Außenringgrundkörper und ein Flanschring als getrennt voneinander hergestellte Bauteile aus funktionsgeeigneten Werkstoffen ausgebildet sind, die miteinander form-, kraft- oder stoffschlüssig zu einer vormontierten Baueinheit verbunden sind. Als eine mögliche Verbindungsart ist eine Rastverbindung vorgestellt, welche eine formschlüssige Befestigung des Flanschrings auf dem Außenringgrundkörper erlaubt, um zusätzliche Verbindungselemente, wie Schrauben, Abschmelzen, aushärtende Zusatzstoffe oder dergleichen einzusparen.
Die Druckschrift DE 697 13 183 T2, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, betrifft eine Radlager-Einheit zum Einbau in einen als Leichtmetallhalterung ausgebildeten Radträger. Die Radlagerbaueinheit weist einen Außenring auf, welcher in eine Aufnahme in einer Strebe der Leichtmetallhalterung eingeführt wird. In dem eingeführten Zustand zeigt der Außenring einen axialen Überstand, welcher kalt verformt wird, so dass dieser formschlüssig an der Strebe anliegt und den Außenring in der Strebe befestigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Radträgerbaugruppe bekannter Bauart gegenüber dem Stand der Technik zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Radträgerbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren zu dessen Montage mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Die Radträgerbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 umfasst eine Radlagereinheit und einen Radträger. Die Radlagereinheit kann mit einem ein-, zwei- oder mehrreihigen Radlager mit beliebigen Wälzkörpern, insbesondere Rollen oder Kugeln, und/oder mit einem oder mehr, ein- bzw. mehrteiligen Innenringen versehen sein. Unter der Radlagereinheit ist insbeson- dere die Gesamtheit der Bauteile zu verstehen, welche in dem Radträger zur Bildung einer Radlagerung eingesetzt wird.
In dem allgemeinsten Verständnis sind unter dem Begriff des Radträgers alle Anschlusskonstruktionen für Radlagereinheiten angetriebener und nichtan- getriebener Räder zusammengefasst, an/in denen die Radlagereinheiten befestigt sind. In seiner allgemeinsten Definition kann der Radträger gegossen, geschmiedet oder umformtechnisch ein- bzw. mehrteilig und/oder ein- bzw. mehrschalig hergestellt sein.
Die Radlagereinheit weist ein Anschlussteil zur Verbindung der Radlagereinheit mit dem Radträger auf. Das Anschlussteil umfasst eine Umformzone, welche ausgebildet und/oder angeordnet ist, so dass diese während der Montage der Radlagereinheit und/oder des Anschlussteils in dem Radträger umgeformt wird, um das Anschlussteil bzw. die Radlagereinheit in dem Rad- träger zu fixieren. Der Umformvorgang ist vorzugsweise als eine Kaltumformung, insbesondere als eine Nietung ausgebildet. Es wird somit eine form- bzw. kraftschlüssige, jedoch nicht stoffschlüssige Verbindung zumindest in dem Bereich der Umformzone definiert, um die Radlagereinheit an bzw. in dem Radträger zu befestigen. Die Umformzone bildet bevorzugt nur einen Teil der Befestigungsgeometrie, welche durch weitere Anschlusszonen ergänzt wird, wie zum Beispiel eine weitere formschlüssige Aufnahme oder Anlage des Anschlussteils.
Gemäß einer ersten Ausprägung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Anschlussteil als ein laufbahnfreies Adapterteil ausgebildet ist. Vorzugs- weise ist das Adapterteil als ein Zwischenteil ausgebildet, an dem ein Außenring der Radlagereinheit festgelegt ist bzw. wird.
In einer zweiten Ausprägung der Erfindung ist das Anschlussteil als ein Außenring der Radlagereinheit ausgebildet, weist somit mindestens eine Lauf- bahn für die Wälzkörper auf, und ist in einem einschaligen Radträger festgelegt. Der Außenring kann dabei als massiver und/oder als spanabhebend hergestellter Außenring ausgebildet sein, bei anderen Ausführungsformen ist der Außenring als ein Umformteil, insbesondere ein kalt umgeformtes Bauteil realisiert.
Unter einem einschaligen Radträger wird vorzugsweise ein Radträger verstanden, bei dem die über die Radlagerbaueinheit eingeleiteten Kräfte zumindest abschnittsweise nur über eine Schale, also nur über ein Umformteil an das Fahrzeug übertragen werden.
Der Vorteil der Radträgerbaugruppe ist darin zu sehen, dass eine fertigungsgerechte und robuste Integration der Radlagereinheit in den Radträger ermöglicht wird, indem Bereiche der Radlagereinheit nach dem Einsetzen der Radlagereinheit bzw. des Anschlussteils in den Radträger umgeformt wer- den. Dadurch wird eine sehr große, vorzugsweise in Umlaufrichtung und/oder durchgehend verlaufende Anbindungsgeometrie erreicht, welche durch einen einzigen, kostengünstigen Fertigungsschritt erzeugt wird. Ver- gleicht man zum Beispiel diese Anwendungstechnologie einer Schweißverbindung, so dauert die Schweißung meist länger und das geschweißte Teil muss abgekühlt werden. Ein weiterer Nachteil der Schweißung ist die Streuung der Nahtqualität, sowie ein ungünstiges Versagensverhalten, da Schweißnähte sich schadensakkumulierend verhalten, das heißt sie „merken" sich schädigungsrelevante Ereignisse sensibler als andere Verbindungsmethoden.
Die erste Ausprägung der Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass durch die Verwendung eines Adapterbauteils einerseits die Verbindungstechnologie „Umformen" genutzt wird, auf der anderen Seite ein beliebiges Radlager eingesetzt und auch - z. B. im Versagensfall - ausgetauscht werden kann.
Die zweite Ausprägung der Erfindung zielt auf die Anwendung der Verbindungstechnologie „Umformen" bei umformtechnisch hergestellten Radträgern ab. Hier erscheint es wirtschaftlich, sowohl Herstellung des Radträgers als auch die Anbindung des als Außenring ausgebildeten Anschlussteils mit dem gleichen Fertigungsverfahren umzusetzen. Diese Ausprägung hat den Vorteil, dass durch das umformtechnische Verbinden des Außenrings in dem Radträger gegenüber der ersten Ausprägung eine Schnittstelle eingespart wird, wobei eine optimale Abstimmung zwischen Radlagereinheit und Radträger die Ausschöpfung von Leichtbaupotenzial bei höchster Robustheit erlaubt.
Bei einer möglichen Umsetzung der ersten Ausprägung ist das Adapterteil als eine Aufnahmehülse für einen Außenring der Radlagereinheit ausgebildet. Diese Aufnahmehülse weist Funktionsstrukturen, wie zum Beispiel Nuten zur Aufnahme eines Sicherungsrings oder eine Innenschulter zur form- schlüssigen Aufnahme oder Anlage des Außenrings auf. Vorteil dieser Umsetzung ist es, dass bisherige Lagerkonstruktionen beibehalten werden können, wobei die Aufnahmehülse zunächst in dem Radträger umformtechnisch befestigt und dann der Außenring in die Aufnahmehülse eingepresst oder eingeschoben wird.
Bei einer anderen Umsetzung der ersten Ausprägung ist das Adapterteil als ein Montagering zur Befestigung des Außenrings oder des Radlagers der Radlagereinheit z.B. mittels Schrauben ausgebildet. Bei dieser Umsetzung können Radlager z.B. der so genannten dritten Generation eingesetzt wer- den, wobei der Montagering Anschlussorgane, beispielsweise Montagegewinde oder Durchgangsbohrungen, trägt, über die das Radlager angeschraubt werden kann. Diese Umsetzung erlaubt eine einfache Montierbar- keit bei guter Krafteinleitung in den Radträger.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Umformzone einstückig als ein Randbereich in dem Anschlussteil der Radlagereinheit ausgebildet. Bevorzugt ist der Randbereich umlaufend, insbesondere unterbrechungsfrei umlaufend, und/oder axialsymmetrisch zu der Drehachse der Radlagereinheit angeordnet und/oder ausgebildet. Diese Ausgestaltung unterstützt das Streben, eine gleichmäßig belastbare Anbindung mit einer sehr großen Anbindungslänge zu erhalten.
Bei einer konstruktiven Realisierung ist es bevorzugt, dass der unverformte Randbereich als ein axial ausgerichteter Stutzen, also als ein Umformstut- zen, ausgebildet ist, welcher während des Umformvorgangs zu einem radial abstehenden Kragen umgeformt oder umgerollt wird. Bei einer möglichen Alternative ist der unverformte Randbereich als ein axial ausgerichteter Ring ausgebildet, welcher während des Umformvorgangs z.B. durch einen Nietvorgang umgeformt wird, insbesondere derart, dass der Werkstofffluss in eine radiale Richtung verläuft. Zur radialen und/oder axialen Abstützung der Radlagereinheit weist das Anschlussteil einen zylindermantelförmigen Stützbereich auf, an dem ein Bund des Radträgers angelegt ist. Der Bund des Radträgers ist insbesondere als umgeformter und/oder rohrähnlicher Stutzenabschnitt ausgebildet. Der Au- ßendurchmesser des Stützbereichs ist an den Inndurchmesser des Stutzenabschnitts derart angepasst, dass diese ineinander schiebbar und/oder miteinander verpressbar sind.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass das Anschlussteil eine Anlagefläche, insbe- sondere eine Außenschulter, zur unmittelbaren Anlage des Stutzenabschnitts oder zur Anlage des Stutzenabschnitts über ein oder mehrere Zwischenstücke aufweist. Die Anlagefläche kann beliebig, insbesondere spanabhebend, umformtechnisch oder auch während der Montage des Anschlussteils in dem Radträger in analoger Weise aus einer weiteren Um- formzone gefertigt sein bzw. werden. Das Anschlussteil nimmt den Radträger in dem zylindermantelförmigen Stützbereich zwischen der Umformzone und der Anlagefläche gegebenenfalls unter Zwischenschaltung des Zwischenstücks formschlüssig und insbesondere unter Vorspannung auf.
Insbesondere kann das Zwischenstück als ein Distanzhülsenabschnitt, ein Ring, insbesondere ein Vorspannring oder Federelement, ausgebildet sein. Das Zwischenstück unterstützt bevorzugt die radiale Vorspannung in der formschlüssigen Aufnahme.
Alternativ hierzu kann das Zwischenstück auch als Teil einer Stützkonstruktion realisiert sein, wobei die Stützkonstruktion das Anschlussteil gegen den Radträger abstützt. Die Stützkonstruktion stützt sich insbesondere in unmittelbarer Nachbarschaft der Radlagereinheit, vorzugsweise ohne stoffschlüssige Verbindung gegen die einzige Schale eines oder des einschaligen Rad- trägers ab. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau der Radlagereinheit in die Radträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Radlagereinheit oder Teile davon in den Radträger eingesetzt werden und im Bereich einer Umformzone umgeformt werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
Figur 1 in einer schematischen Längsschnittdarstellung in einer Ebene durch die Drehachse eine Radträgerbaugruppe als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 in einer schematischen Längsschnittdarstellung in einer Ebene durch die Drehachse eine Radträgerbaugruppe als ein zweites
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 3 in einer schematischen Längsschnittdarstellung in einer Ebene durch die Drehachse eine Radträgerbaugruppe als ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 4 in einer schematischen Längsschnittdarstellung in einer Ebene durch die Drehachse eine Radträgerbaugruppe als ein viertes
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 5 in einer schematischen Längsschnittdarstellung in einer Ebene durch die Drehachse eine Radträgerbaugruppe als ein fünftes
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 6 in einer schematischen Längsschnittdarstellung in einer Ebene durch die Drehachse eine Radträgerbaugruppe als ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figur 7 in einer schematischen Längsschnittdarstellung in einer Ebene durch die Drehachse eine Radträgerbaugruppe als ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 8 in einer schematischen Längsschnittdarstellung in einer Ebene durch die Drehachse eine Radträgerbaugruppe als ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 9 den Montagering in den Figuren 7 und 8 in einer schemati- sehen Draufsicht.
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren mit einander entsprechenden oder gleichen Bezugszeichen versehen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Figuren 1 bis 8 die Radträgerbaugruppe jeweils in der unteren Hälfte vor und in der oberen Hälfte nach einem Umformvorgang zeigen, wie nachfolgend noch ausgeführt wird.
Die Figur 1 zeigt in einem schematischen Längsschnitt eine Schale 1 eines einschaligen Radträgers, welche im radialen Innenbereich eine stutzenförmi- ge Aufnahme 2 für eine Radlagereinheit 3 aufweist. Die Aufnahme 2 ist einstückig in der Schale 1 ausgebildet und erstreckt sich in axialer Gegenrichtung zu einem zu montierenden Rad (nicht dargestellt). Die Aufnahme 2 ist aus der Schale 1 umformtechnisch hergestellt.
In der Aufnahme 2 ist ein Außenring 4 der Radlagereinheit 3 eingebracht, indem dieser in der Darstellung in Figur 1 , untere Hälfte von der rechten Seite in die Aufnahme 2 der Schale 1 eingeschoben bzw. eingepresst wurde. Der Außenring 4 weist als Endanschlag bei dem Einschieben einen vorgefertigten Bund 5 auf, welcher eine Außenschulter zur formschlüssigen Anlage der Aufnahme 2 bildet. In Richtung des zu montierenden Rades erstreckt sich die Außengeometrie des Außenrings 4 zylindermantelförmig, wobei in einem Zwischenabschnitt des Zylindermantels die Aufnahme 2 anliegen kann.
Durch einen freien Endabschnitt des Außenrings 4 ist ein Umformbund 6 gebildet, welcher in axialer Richtung über die Schale 1 übersteht.
Die radial innere Oberfläche des Außenrings 4 weist eine oder mehrere Laufbahnen 7 zur Anlage von nicht gezeigten Wälzkörpern auf.
Nachdem der Außenring 4 in die Aufnahme 2 der Schale 1 eingeschoben ist, wird durch einen Umformvorgang, insbesondere einen Nietvorgang, der Umformbund 6 nach außen umgeschlagen, so dass sich dieser als Nietbund 8 in axialer Richtung flächig an die Schale 1 anlegt bzw. um diese gerollt wird.
Nach dem Umformvorgang ergibt sich eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Schale 1 und Außenring 4, indem die Aufnahme 2 der Schale 1 zwischen Nietbund 8 und vorgefertigtem Bund 5 in einem Bereich, der sich radial mit den Laufbahnen des Außenrings 4 zumindest abschnitts- weise überdeckt, gehalten wird. Eine Vorspannreserve wird durch den Aufnahmebereich 2 der Schale 1 aufgebracht, so dass aufgrund der Vorspannung ein axiales Wandern des Außenrings 4 in der Aufnahme 2 unterdrückt wird.
Die Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei zwischen Aufnahmebereich 2 der Schale 1 und dem Bund 5 ein Ring 9, insbesondere ein Vorspannring, vorgesehen ist, welcher die Vorspannreserve bei dieser Konstruktion bildet bzw. gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erhöht. Ein besonderer Vorteil dieser Variante ist es, dass die Wanddicke des Aufnahmebereichs 2 im belasteten Bereich, also im Eckenbereich, dicker als bei der ersten Ausführungsform gestaltet werden kann, da die Schale 1 weniger umgeformt bzw. gezogen werden muss. Die Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel in der Figur 2 der Vorspannring 9 durch ein Stützelement 10 ersetzt wurde. Das Stützelement 10 weist zum einen - ähnlich wie der Vorspannring 9 - eine Distanzhülse oder einen Dis- tanzfederabschnitt 11 a auf, welche als Zwischenstück an dem Außenring 4 anliegt, jedoch an der dem Bund 5 zugewandten Seite nicht am Bund 5 endet, sondern in einen Stützabschnitt 11 b übergeht, welcher innenseitig an der Schale 1 stützend anliegt. Vorzugsweise ist das Stützelement 10 nicht stoffschlüssig mit der Schale 1 verbunden und erstreckt sich nur zwischen Außenring 4 und Schale 1. Das dritte Ausführungsbeispiel wird bevorzugt eingesetzt, wenn die Stützwirkung der einschaligen Schale 1 nicht mehr ausreichend ist. Gegebenenfalls kann das Stützelement 10 auch mit einem Vorspannring 9 kombiniert werden oder verschiedene axiale Längen im Bereich des Distanzfederabschnitts 11a, wie in der Figur 3 durch die unterschiedliche Ausprägung des Distanzfederabschnitts 11 a in der unteren und in der oberen Hälfte angedeutet ist.
Bei den in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Ausführungsvarianten wird eine Aufnahmehülse 12 in der Schale 1 umformtechnisch festgelegt und dann ein Außenring der Radlagereinheit 3 in die Aufnahmehülse 12 eingeführt bzw. eingepresst.
Die Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei statt des Außenrings 4 die Aufnahmehülse 12 mittels einer Umformung des Um- formbunds 6 in den Nietbund 8 in bzw. an der Schale 1 befestigt wird. Die Außenkontur der Aufnahmehülse 12 ist analog zu der Außenkontur des Außenrings 4 ausgebildet und weist einen Bundbereich 5 als Endanschlag für den Aufnahmebereich 2 der Schale 1 sowie einen zylindermantelförmigen Abschnitt auf, welcher sich stutzenartig in axialer Richtung erstreckt. An der radialen Innenseite zeigt die Aufnahmehülse 12 Funktionsbereiche, wie zum Beispiel eine Nut 13 zur Aufnahme eines Sicherungsrings oder einen Anschlagbund 14. Die Nut 13 ist zu dem Umformbund 6 bzw. dem Nietbund 8 unmittelbar benachbart angeordnet.
Der Außenring der Radlagereinheit 3 oder die gesamte Radlagereinheit 3 wird von links bis zu dem Anschlagbund 14 auf der rechten Seite eingepresst und dann durch einen Sicherungsring in der Nut 13 gesichert.
Die Figur 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, wobei zum einen ein Vorspannring 9 analog zu der Figur 2 eingesetzt wird und zum anderen die Position des Anschlagbunds 14 und der Nut 13 vertauscht sind, so dass der Außenring der Radlagereinheit 3 von rechts eingeführt bzw. eingepresst wird. Vorteil der fünften Ausführungsalternative ist vor allem, dass die belastungsbeeinträchtigende Nut 13 nicht im Umformbereich in der Nähe des Nietbunds 8 angeordnet ist, sondern sich in einem freien Endabschnitt der Aufnahmehülse 12 und somit in einem unbelasteten Bereich erstreckt. Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, dass die montierte Lagereinheit 3 nicht zur Fahrzeugaußenseite aus dem Radträger rutschen kann.
Die Figur 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die fünfte Ausführungsform gemäß Figur 5 mit Merkmalen des dritten Ausführungsbeispiels in Figur 3 weitergebildet wurde, indem statt oder zusätzlich zu dem Vorspannring 9 das Stützelement 10 eingesetzt ist. Durch diese Maß- nähme ist zum einen die Radlagereinheit 3 gegen Verkippung abgestützt und zum anderen die belastungsbeeinträchtigende Nut 13 in einem unbelasteten Bereich angeordnet.
Die Figur 7 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zur Montage einer Radlagereinheit 3 gemäß der so genannten dritten Generation ausgebildet ist, wobei die Radlagereinheit 3 in dem Radträger festgeschraubt wird. Zur Montage wird ein Montagering 15 als Anschlussteil ver- wendet, welcher in Figur 9 in schematischer Draufsicht gezeigt ist. Der Montagering 15 weist eine runde Durchgangsöffnung 16 und eine beispielsweise rechteckige oder quadratische Außenkontur auf, wobei vier Durchgangsbohrungen oder Gewindelöcher 17 eingebracht sind.
In der in Figur 7 gezeigten Querschnittdarstellung weist der Montagering 15 ebenfalls einen Umformbund 6 auf, welcher durch einen Nietvorgang derart umgeformt wird, dass dieser als ein Nietbund 8 einen Endabschnitt der Schale 1 formschlüssig umgreift. Im Gegensatz zu den vorhergehenden Aus- führungsbeispielen ist der Endabschnitt der Schale 1 nicht als stutzenförmi- ge Aufnahme 2, sondern als ein radial nach innen gerichteter Endabschnitt der Schale 1 ausgebildet. Die nicht-dargestellte Radlagereinheit 3 wird von der linken Seite in den Montagering 15 eingeschoben und über Montageschrauben angeschraubt, so dass die Schale 1 zwischen dem Montagering 15 und der Radlagereinheit 3 eingeklemmt ist. Auf diese Weise erfolgt die Verbindung Montagering 15 - Schale 1 sowohl über den Nietbund 8, als auch über die Verschraubung.
Die Figur 8 zeigt eine Weiterbildung des siebten Ausführungsbeispiels, wo- bei zur besseren Druckverteilung eine Verteilungsscheibe 18 auf die Schale 1 aufgelegt wird, welche quasi eine Zwischenschicht zwischen dem Nietbund 8 und dem Endbereich der Schale 1 bildet.
Die Gewindelöcher bzw. -bohrungen 17 können auf der Lagerseite etwas freigebohrt sein, um Spannlänge für Befestigungsschrauben zu generieren. Alternativ können die Gewindebohrungen 17 als Durchgangsbohrungen ausgebildet sein. Bezugszeichenliste
1 Schale
2 Aufnahme(bereich) 3 Radlagereinheit
4 Außenring
5 Bund
6 Umformbund
7 Laufbahn 8 Nietbund
9 Ring
10 Stützelement
11 Stützabschnitt
12 Aufnahmehülse 13 Nut
14 Anschlagbund
15 Montagering
16 Durchgangsöffnung
17 Gewindelöcher 18 Verteilungsscheibe

Claims

Patentansprüche
1. Radträgerbaugruppe mit einem Radträger (1) und mit einer Radlagereinheit (3),
wobei die Radlagereinheit (3) ein Anschlussteil (4, 12) mit einer Umformzone (6) aufweist, welche bei der Montage der Radlagereinheit (3) bzw. des Anschlussteils (4, 12) in dem Radträger (1) zur Verbindung der Radlagereinheit (3) bzw. des Anschlussteils (4, 12) mit dem Radträger (1) umgeformt wird bzw. wurde,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlussteil als ein laufbahnfreies Adapterbauteil (12, 15) ausgebildet ist
oder
dass der Radträger als ein einschaliger Radträger (1) und das Anschlussteil als ein Außenring (4) der Radlagereinheit (4) ausgebildet ist.
2. Radträgerbaugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterteil als eine Aufnahmehülse (12) für einen Außenring des Radlagereinheit ausgebildet ist.
3. Radträgerbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterteil als ein Montagering (15) zur verschraubba- ren Aufnahme für einen Außenring der Radlagereinheit (3) ausgebildet ist.
4. Radträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformzone als ein Randbereich (6) einstückig in dem Anschlussteil ausgebildet ist.
5. Radträgerbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (6) umlaufend und/oder axialsymmetrisch zu der
Drehachse der Radlagereinheit angeordnet und/oder ausgebildet ist.
6. Radträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (6) als ein axial ausge- richteter Stutzen und/oder als ein axial ausgerichteter Ring ausgebildet ist.
7. Radträgerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (4, 12) einen zylin- dermantelförmigen Stützbereich aufweist, an den ein Bund (2)des
Radträgers (3) angelegt ist.
8. Radträgerbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil eine Anlageschulter (5) aufweist, wobei das An- schlussteil (4, 12) den Radträger in dem zylindermantelförmigen Anlagebereich zwischen der Umformzone (6) und der Anlageschulter optional unter Zwischenschaltung eines Zwischenstücks (9, 10) form- schlüssig hält.
9. Radträgerbaugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück als eine Distanzhülse (9) oder eine Stützkonstruk- tion (10) mit einem Distanzhülsenabschnitt (11a) ausgebildet ist, wobei die Stützkonstruktion das Anschlussteil (4, 12) gegen den Radträger (1) abstützt.
10. Verfahren zum Einbau der Radlagereinheit (3) in die Radträgerbau- gruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlagereinheit (3) in den Radträger (1) eingesetzt wird und dann die Umformzone umgeformt wird.
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