WO2017080794A1 - Radlagervorrichtung, sowie verfahren zur montage einer radlagervorrichtung - Google Patents

Radlagervorrichtung, sowie verfahren zur montage einer radlagervorrichtung Download PDF

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WO2017080794A1
WO2017080794A1 PCT/EP2016/075388 EP2016075388W WO2017080794A1 WO 2017080794 A1 WO2017080794 A1 WO 2017080794A1 EP 2016075388 W EP2016075388 W EP 2016075388W WO 2017080794 A1 WO2017080794 A1 WO 2017080794A1
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receiving element
bearing
support
bearing device
shell
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PCT/EP2016/075388
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Jürgen SELLSCHOPP
Thomas Beganovic
Martin Keller
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • B60B2900/112—Costs
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • Wheel bearing device and method for mounting a wheel bearing device
  • the present invention relates to a wheel bearing apparatus according to the independent
  • Wheel bearing devices of vehicles are generally used to connect a wheel to the vehicle and at the same time to store it in a rotatable manner. This is achieved in that such wheel bearing devices have a bearing which allows the rotational movement of the wheel, at the same time forces are transmitted to a receiving element, the z. B. is designed as a journal.
  • Such a wheel bearing device is known for example from DE 10 2007 024 325 A1, in which the axle journal is designed such that a shoulder of the axle journal is arranged radially to the entire bearing so that a torque generated by a bearing load can be transmitted via the portion of the axle journal , So that the axle journal can fulfill this function, it is proposed, for example, in DE 10 2007 024 325 A1, a special one
  • such a wheel bearing device is, for example, in terms of a
  • the support means extends at least partially into the receiving element, so that a moment from the bearing to the receiving element can be transferable.
  • the suspension element can be parallel to a longitudinal axis of the
  • the vehicle may be a motor vehicle.
  • the wheel bearing device can preferably be used for a rear axle of the vehicle. In particular, this is advantageous if the vehicle has a front-wheel drive and the rear wheel is not driven.
  • the bearing can be arranged substantially in the direction of the longitudinal axis on the receiving element, so that an axis of rotation of the bearing is parallel to the longitudinal axis, has a small angle to the longitudinal axis or coincides with the longitudinal axis.
  • the receiving element can continue to perform partial functions of the connection of the wheel to the vehicle and, for example, provide a, preferably at least partially rigid, connection of the bearing to the vehicle body.
  • the longitudinal axis may advantageously be parallel to the axial direction of the vehicle, in particular coincide with this.
  • the bearing can advantageously rest with a stop surface on a counter stop surface of the receiving element.
  • the bearing can advantageously ensure a relative movement of the inner shell with a first surface to the outer shell with a second surface.
  • the bearing can be designed as a roller bearing or as a sliding bearing.
  • the camp can thus be designed differently complex.
  • the first and second surfaces may be chemically and / or thermally and / or mechanically treated, so that corrosion and / or
  • the first and / or the second surface may be at least partially coated, for example, with a zinc-iron or a zinc-nickel layer.
  • the surfaces may be nitrided or cold-solidified, but other surface treatments are also conceivable.
  • the bearing may have a high strength steel and / or high strength aluminum as the material.
  • suspension means can be understood, for example, to be a geometric expression of the inner shell or the outer shell of the bearing, which in the
  • Receiving element engages. This allows a moment between the bearing and the receiving element is transferable. Furthermore, it is particularly conceivable that the support means as an additional component such. B. is designed as a pen. This has the advantage that the suspension element is preassembled and the bearing by a simple, in particular erosive,
  • Manufacturing process for receiving the support means can be prepared. This not only reduces the material requirement, but also keeps the shape of the bearing to be manufactured simple.
  • the inner shell or the outer shell has a first shell element and a second shell element, wherein the suspension element is arranged on the first shell element and the second shell element has an additional support means.
  • the first shell element can advantageously have an additional recess, which is in operative connection with the additional support means.
  • the additional support means and the support means may each comprise supporting surfaces, in particular wherein these surfaces a
  • Additional support means and the first shell member may be provided a fit, whereby a simple assembly and / or a defined bearing seat can be ensured.
  • the support means is designed as a shoulder, which engages in a recess of the receiving element.
  • a fit can be provided between the shoulder and the recess.
  • the paragraph may be formed, for example, at least partially circumferential and / or stepped.
  • An embodiment by means of one or more paragraphs offers on the one hand the advantage of Torque support in combination with a defined bearing seat or a defined bearing position and on the other hand, low production costs.
  • the paragraph may be formed as part of the inner shell. This has the advantage that the inner shell can be arranged torsionally rigid on the receiving element, so that known construction principles for the connection of the wheel can be maintained and the dimensions of the
  • Recording element can be small. Although a kinematic reversal is also conceivable, this has the further advantage that the wheel holder can be integrally formed with the outer shell of the bearing. As a result, the number of components and the complexity can be kept low. Furthermore, a shielding element, in particular in the form of a sheet, may be provided on the wheel holder. As a result, the vehicle body, for example, against heat, which is caused by a braking operation of a brake mounted on the wheel holder, at least partially protected.
  • the bearing is designed such that it is suitable for receiving a first bearing force with a first line of action and a second bearing force with a second line of action, wherein the lines of action of the bearing forces intersect at a point ,
  • a line of action can be understood as an elongated straight line along the effective direction of the force, whereby the bearing can be suitable for receiving radial forces and unilateral and bilateral axial forces.
  • the camp z. B. be designed as axial angular contact ball bearings or as a needle-axial cylindrical roller bearing. This can, inter alia, allow axial preloading of the bearing, so that a simple and inexpensive installation.
  • the bearing may continue to have a dirt guide, the z. B. is designed as a seal and / or as a dirt cap.
  • the bearing is fixed by at least one fastening means on the receiving element.
  • the bearing in particular in the direction of
  • the fastening means may preferably extend along an axis of rotation of the bearing, in particular with the longitudinal axis of the
  • Receiving element coincides. So it may be with the fasteners z. B. act a screw, a dowel pin or a biased springing.
  • the mounting of the fastening means can advantageously take place from the side of the receiving element. This has the advantage that the fastener is only slightly or not visible from the outside. However, it is also conceivable that the fastening means is inserted through an opening of the wheel holder through the bearing and is secured to the receiving element.
  • the bearing By attaching the bearing to the receiving element by means of a fastening means, in particular, the advantage may arise that a simple, defined assembly can take place and at the same time recourse can be made, for example, to the fastening means on inexpensive standard parts.
  • a mounting portion may be at least partially in a plane with a support member which is substantially perpendicular to the longitudinal axis.
  • the attachment portion may be, for example, a thread mating or a press fit between the attachment means and the
  • Fastening portion is designed such that results in respect to the support member only a small, in particular no, lever arm at a moment load of the receiving element. In the event that a welding of the receiving element is provided, thermal stress can also be reduced by such an arrangement.
  • the fastening means may further provide a tool holder, so that the fastening means can be mounted by means of a standardized tool.
  • the fastening means may be in the tool holder to a polygonal socket, in particular a hexagon socket act.
  • a double connection for the receiving element is present.
  • Torque support of the receiving element on the support element in the radial direction is not required.
  • the coupling element may be formed, for example, as a wishbone, which in particular with the
  • Supporting element can be connected.
  • the support element may also be preferably provided as a plate-like component or star-shaped cast element, although other embodiments are conceivable.
  • the material of the receiving element and / or the support element and / or the coupling element can advantageously comprise a high-strength steel and / or high-strength aluminum, so that the life can be further increased and / or weight can be further reduced.
  • the receiving element may be attached to the first connection point on the support element and / or at the second connection point on the coupling element.
  • Coupling element for example, positive and / or non-positive and / or cohesive, z. B. as
  • Locking connection or as a connection by means of screwing, pinning, pressing or shrinking, be configured. This offers the advantage of a defined storage with an improved support of forces and moments. Furthermore, it is conceivable that the
  • Attachment of the receiving element on the support element and / or on the coupling element is realized by a circumferential or substantially circumferential welding.
  • a weld can be understood as a continuous weld or as a spot weld. This offers the advantage that a reliable attachment is provided, which can be dispensed with screws and additional thread and thus the weight can be kept low. Since preferably also on the support element thread can be omitted, weight can be saved by reduced wall thicknesses here as well. Alternatively, however, a bond or a soldering is conceivable.
  • the second attachment point comprises a first region and a second region, wherein the first region has a shorter distance to the support element than the second region.
  • the first and the second region of the second attachment point can each be understood as a section, wherein the first region can, in particular, continuously transition into the second region.
  • the distance of the first region to the support element can be at least 10 mm to 40 mm and the distance between the second region and the support element can be a maximum of 30 mm to 80 mm. So can
  • a combination of the first region may be provided with a minimum distance of 30 mm and the second region with a maximum distance of 60 mm.
  • the receiving element is arranged on the support element such that the receiving element extends to a first side and a second side of the support element. It can do that
  • Receiving element in particular protrude through an opening of the support member. This has the advantage of being easy to connect and comprehensive
  • the receiving element is designed as a pipe and / or round rod.
  • the receiving element can be configured as a cold extruded part and / or as a milled part.
  • the receiving element can also have a continuous or at least substantially continuous outer diameter and / or a variable inner diameter. This also favors a cost-effective production with high rigidity and possible weight reduction.
  • the outer diameter may be 25 mm to 35 mm. It is also conceivable that the receiving element can be mounted on the support element such that points are paired with the greatest rigidity. For example, it may be advantageous for a variable inner diameter, the point with the smallest
  • Wheel bearing device claimed on a vehicle which may be in particular in the wheel bearing device to a wheel bearing device according to one of claims 1 to 9.
  • the method comprises arranging a receiving element, comprising a longitudinal axis, on a support element and / or on a coupling element and arranging a bearing, with an inner shell and an outer shell, on the receiving element, so that a support means of the bearing at least partially in the receiving element extends so that a moment can be transferable.
  • the bearing can be arranged substantially in the direction of the longitudinal axis.
  • the inventive method can bring in particular the same advantages as have been explained in detail with respect to a wheel bearing device according to the invention. Furthermore, the inventive method allows a simple, defined and thus reproducible mounting a wheel bearing device, so that this can have a positive effect on the life of the components involved and costs. Furthermore, the bearing can advantageously be preassembled prior to placement on the receiving element, in particular wherein a first shell element with a second shell element is arranged such that via an additional support means, a moment between the first shell element and the second shell element is transferable.
  • Wheel bearing device attaching the receiving element on the support element at a first connection point and / or on the coupling element at a second connection point done. This also favors a defined, reproducible assembly and allows improved power transmission of the bearing. In particular, a welding of the receiving element with the coupling element and / or the support element can be provided as a mounting option.
  • Tolerance deviation within the assembly process can cause.
  • the machining but also allow adjustment of the camber.
  • the machining can thus take place, for example, by facing or milling in the region of a counter stop surface and / or the recess, so that the arrangement of the bearing on the receiving element at an angle to the longitudinal axis is conceivable.
  • the method according to the invention may furthermore preferably comprise a fastening of the bearing to the receiving element by a fastening means, in particular so that the inner shell is supported with a stop face on a counter-stop face of the receiving element.
  • a fastening means may further comprise a
  • tool holder for example, as a hexagon or as
  • External hexagon can be executed. Also, the assembly can be simplified.
  • the inventive method can advantageously be carried out in a specific order, wherein the arranging of the receiving element is provided prior to arranging the bearing and in particular between the placement of the receiving element and arranging the bearing nor the fastening of the receiving element and / or the machining of the receiving element provided may be, wherein preferably the fastening of the bearing takes place last.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of the first embodiment of a
  • Figure 2 is a schematic detail view of an arrangement of a bearing of
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a further exemplary embodiment of a wheel bearing device according to the invention
  • Figure 4 is a schematic view of a vehicle with an inventive
  • Figure 5 is a schematic representation of a method according to the invention for
  • Figure 1 shows a wheel bearing assembly 1 with a receiving element 10, which is at a first connection point 13 with a support member 1 1 and at a second connection point 14 with a coupling element 12, which is designed as a wishbone, welded.
  • the receiving element 10 extends in an opening 15 of the support element 1 1 to a first side 1 1.1 and a second side 1 1.2 of the support element 1 1.
  • the second connection point 14 comprises a first region 14.1 and a second region 14.2, wherein the first Region 14.1 has a shorter distance from the support element 1 1, as the second region 14.2.
  • a bearing 20 is further arranged with a rotation axis 43, wherein the bearing 20 has a stop surface 27 which is arranged on a counter stop surface 17 and the rotation axis 43 coincides with the longitudinal axis 18.
  • the bearing 20 has an inner shell 23 with a first Shell element 21 and a second shell member 22.
  • the inner shell 23 has a stepped shoulder formed as a support means 26 which engages in a recess 16 of the receiving element 10, so that a moment is transferable.
  • Such a moment can arise, for example, by a component perpendicular to the longitudinal axis 18 of a first bearing force F1 and / or a second bearing force F2, which can receive the bearing 20, which is partially protected against dirt by means of a sealing element 32, as a result of an external load.
  • the bearing 20 is further configured so that a first line of action of the first bearing force F1 and a second line of action of the second bearing force F2 intersect at least at one point, so that both radial forces, and one and two-sided
  • an outer shell 25 of the bearing 20 is integral with a wheel holder 30.
  • the inner shell 23 comprises a first shell element 21 and a second shell element 22, the connection of which has an additional support means 29 which, like the suspension element 26, is designed as a step-shaped shoulder. So that the bearing 20 can be clamped by a fastening means 40 against the receiving element 10, a passage opening 31 is further provided in the wheel holder 30, through which the fastening means 40 can be pushed through during assembly.
  • the fastening means 40 is further screwed to the receiving element 10 at a fixing portion 41, wherein the fixing portion 41 is arranged substantially in a plane perpendicular to the longitudinal axis 18 with the support member 1 1.
  • the bearing 20 is also designed as a rolling bearing arranged in a bearing cage 24 rolling elements 28.
  • a sealing element 32 which is arranged on the wheel holder 30, seals the bearing also against ingress of dirt or against loss of
  • a shielding member 33 is provided, which is arranged on the support member 1 1, and serves to guide at a braking operation on a brake disc mounted on the wheel brake disc 30 (not shown) resulting heat.
  • FIG 2 shows a detailed view of the arrangement of the bearing 20 on the receiving element 10 according to FIG 1.
  • Figure 3 shows a perspective sectional view of an embodiment of a
  • Inventive wheel bearing device wherein a configured as a tube or round rod receiving element 10 protrudes through an opening 15 of a support member 1 1 and is attached to a first connection point 13 with the support member 1 1 and at a second connection point 14 with a coupling element 12.
  • the second attachment point 14 has a first region 14.1 and a second region 14.2, wherein the regions 14.1, 14.2, around the receiving element 10 circumferentially merge into one another.
  • the first region 14.1 has a shorter distance to the support element 11 than the second region 14.2.
  • Figure 3 shows an arrangement of a bearing 20 on the receiving element 10, wherein the bearing 20, which is pressed with a stop surface 27 against a counter-stop surface 17 through the
  • Fastener 40 is attached to the receiving element 10.
  • the fastening means 40 can be screwed through a through opening 31 of a wheel holder 30 and a recess 16 of the receiving element 10 by means of a tool holder 42 with the receiving element 10 in a mounting portion 41 which has a thread pairing of the receiving element 10 and the fastening means 40.
  • an outer shell 25 of the bearing 20 is made in one piece with the wheel holder 30.
  • the inner shell 23 is further subdivided into a first shell element 21 and a second shell element 22, wherein a torque transmission by means of a suspension element 26 from the first shell element 21 to the receiving element 10 and by means of an additional support means 29 from the second shell element 22 to the first shell element 21 is possible.
  • Figure 4 shows a schematic view of a vehicle 2, at the rear axle, a wheel 3 is connected by means of a wheel bearing device 1 according to the invention.
  • the wheel bearing device 1 is spatially behind the wheel 3, ie on the side facing the vehicle 2 of the wheel 3, so that the wheel bearing device 1 is shown only indicated.
  • the wheel bearing device 1 is provided in the region of the rear axle on the other side of the vehicle 2.
  • FIG. 5 schematically shows a method 100 for mounting a device according to the invention
  • an arrangement 101 of a receiving element 10 is first carried out on a support element 1 1 and / or on a coupling element 12.
  • attaching 102 of the receiving element 10 on the support element 1 1 at a first connection point 13 and / or on the coupling element 12 at a second connection point 14 take place.
  • a machining 103 of the receiving element 10 is also provided.
  • the method 100 according to FIG. 5 includes an arrangement 104 of a Bearing 20 on the receiving element 10, so that a support means 26 of the bearing 20 extends into the receiving element 10, that a moment is transferable, wherein the placing 104 of the bearing 20 takes place substantially in the direction of the longitudinal axis 18.
  • the method 100 according to FIG. 5 includes a fastening 105 of the bearing 20 to the
  • the method 100 is not bound to the order of the individual steps 101 to 105, but can be advantageously carried out in the order described.

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Abstract

Radlagervorrichtung (1) für ein Fahrzeug (2), umfassend ein Aufnahmeelement (10) mit einer Längsachse (18), das mittels eines Lagers (20), welches zumindest eine Innenschale (23) und zumindest eine Außenschale (25) aufweist, zur Anbindung an ein Rad (3) des Fahrzeugs (2) geeignet ist, sowie ein Verfahren (100) zur Montage einer Radlagervorrichtung (1).

Description

Beschreibung
Radlagervorrichtung, sowie Verfahren zur Montage einer Radlagervorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radlagervorrichtung gemäß dem unabhängigen
Anspruch 1 , sowie ein Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch 9.
Radlagervorrichtungen von Fahrzeugen dienen in der Regel dazu, ein Rad mit dem Fahrzeug zu verbinden und gleichzeitig drehbar zu lagern. Dies wird dadurch erreicht, dass derartige Radlagervorrichtungen ein Lager aufweisen, welches die Drehbewegung des Rades zulässt, wobei gleichzeitig Kräfte an ein Aufnahmeelement übertragbar sind, das z. B. als Achszapfen ausgestaltet ist.
Eine derartige Radlagervorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2007 024 325 A1 bekannt, in der der Achszapfen derart ausgestaltet ist, dass ein Absatz des Achszapfens radial zum gesamten Lager angeordnet ist, so dass ein durch eine Lagerbelastung erzeugtes Moment über den Abschnitt des Achszapfens übertragbar ist. Damit der Achszapfen diese Funktion erfüllen kann, wird beispielsweise in der DE 10 2007 024 325 A1 vorgeschlagen, eine spezielle
Gusslegierung vorzusehen, welche die notwendige Betriebsfestigkeit zum einen werkstoffseitig und zum anderen über eine großzügige, Kerbwirkungen reduzierende Geometrie bereitstellt. Dabei ist eine derartige Radlagervorrichtung beispielsweise hinsichtlich einer
belastungsgerechten Gestaltung sowie der Herstellungskosten optimierbar.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehenden, aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die leicht und kostengünstig ist und eine belastungsgerechte, einfache Bauweise aufweist.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Radlagervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im
Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben worden sind,
selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird, bzw. werden kann. Eine erfindungsgemäße Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug umfasst ein Aufnahmeelement, das mittels eines Lagers, das zumindest eine Innenschale und zumindest eine Außenschale aufweist, zur Anbindung an ein Rad des Fahrzeugs geeignet ist, wobei das das Lager zumindest ein Tragmittel umfasst. Das Tragmittel erstreckt sich dabei zumindest teilweise in das Aufnahmeelement, so dass ein Moment vom Lager zum Aufnahmeelement übertragbar sein kann. Dies hat den Vorteil, dass zumindest eine der aus dem Stand der Technik bekannten Funktionen eines Achszapfens zumindest teilweise auf das Lager übertragbar sein kann, so dass auch die Gestaltung des Lagers im Wesentlichen vom Aufnahmeelement entkoppelbar ist. Dadurch verringern sich insbesondere die Anforderungen an die einzelnen Bauteile, so dass z.B. einfachere, kostengünstigere Fertigungsverfahren gewählt werden können und/oder die Gestaltungsfreiheit steigt. Ein weiterer Vorteil ist, dass außerdem die Sicherheit bei einer Kurvenfahrt oder beim Überfahren eines Bordsteins durch erhöhte Festigkeit gesteigert sein kann. Vorteilhafterweise kann sich das Tragmittel parallel zu einer Längsachse des
Aufnahmeelements in das Aufnahmeelement erstrecken. Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug um ein Kraftfahrzeug handeln. Weiterhin kann die Radlagervorrichtung vorzugsweise für eine Hinterachse des Fahrzeuges eingesetzt werden. Insbesondere ist dies dann von Vorteil, wenn das Fahrzeug einen Frontantrieb besitzt und das Hinterrad nicht angetrieben ist.
Das Lager kann im Wesentlichen in Richtung der Längsachse am Aufnahmeelement angeordnet sein, so dass eine Drehachse des Lagers parallel zur Längsachse liegt, einen geringen Winkel zur Längsachse aufweist oder mit der Längsachse übereinstimmt.
Vorteilhafterweise kann sich eine zur Längsachse senkrechte Anordnung zumindest der Innenschale oder der Außenschale des Lagers gegenüber dem Aufnahmeelement im
Wesentlichen oder vollständig auf das Tragmittel beschränken kann. Demnach kann das Aufnahmeelement weiterhin Teilfunktionen der Anbindung des Rades an das Fahrzeug erfüllen und beispielsweise eine, vorzugsweise zumindest teilweise starre, Verbindung des Lagers mit der Fahrzeugkarosserie zur Verfügung stellen. Die Längsachse kann dabei vorteilhafterweise parallel zur Achsrichtung des Fahrzeugs sein, insbesondere mit dieser übereinstimmen. Ferner kann das Lager vorteilhafterweise mit einer Anschlagsfläche an einer Gegenanschlagsfläche des Aufnahmeelementes anliegen. Um das Rad an das Fahrzeug anzubinden, kann
vorteilhafterweise eine Aufnahme des Rades vorgesehen sein, an welcher das Rad
beispielsweise durch die Bereitstellung eines Lochkreises an einem Radflansch montierbar ist.
Ferner kann das Lager vorteilhafterweise eine relative Bewegung der Innenschale mit einer ersten Oberfläche zur Außenschale mit einer zweiten Oberfläche gewährleisten. Insbesondere kann das Lager dazu als Wälzlager oder als Gleitlager ausgebildet sein. Je nach zu
erwartender Belastungssituation kann das Lager somit unterschiedlich komplex ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise können außerdem die erste und die zweite Oberfläche chemisch und/oder thermisch und/oder mechanisch behandelt sein, so dass Korrosion und/oder
Verschleiß reduziert werden und damit die Lebensdauer verlängert wird. Dazu können die erste und/oder die zweite Oberfläche beispielsweise mit einer Zink-Eisen oder einer Zink- Nickelschicht zumindest teilweise überzogen sein. Alternativ oder zusätzlich können die Oberflächen nitriert oder kalt verfestigt sein, aber auch weitere Oberflächenbehandlungen sind denkbar. Für einen positiven Effekt auf die Lebensdauer des Lagers, kann das Lager einen hochfesten Stahl und/oder hochfestes Aluminium als Material aufweisen.
Unter Tragmittel kann im Sinne der Erfindung beispielsweise eine geometrische Ausprägung der Innenschale oder der Außenschale des Lagers verstanden werden, die in das
Aufnahmeelement eingreift. Dies ermöglicht, dass ein Moment zwischen dem Lager und dem Aufnahmeelement übertragbar ist. Weiterhin ist insbesondere denkbar, dass das Tragmittel als zusätzliches Bauteil wie z. B. als Stift ausgeführt ist. Dies hat den Vorteil, dass das Tragmittel vormontierbar ist und das Lager durch einen einfachen, insbesondere abtragenden,
Fertigungsprozess zur Aufnahme des Tragmittels vorbereitet werden kann. Damit kann nicht nur der Materialbedarf reduziert werden, sondern auch die zu fertigende Form des Lagers einfach gehalten werden.
Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Innenschale oder die Außenschale ein erstes Schalenelement und ein zweites Schalenelement aufweist, wobei das Tragmittel am ersten Schalenelement angeordnet ist und das zweite Schalenelement ein Zusatztragmittel aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine Vormontage des Lagers vereinfacht ist, wobei der erfindungsgemäße Vorteil der Momentenabstützung erhalten bleibt. Dazu kann das erste Schalenelement vorteilhafterweise eine Zusatzausnehmung aufweisen, die mit dem Zusatztragmittel in Wirkverbindung steht. Das Zusatztragmittels und das Tragmittel können dabei jeweils tragende Flächen umfassen, insbesondere wobei diese Flächen einen
unterschiedlichen Achsabstand aufweisen. Dadurch kann die Gestaltung besonders
belastungsgerecht sein, insbesondere da das Moment im ersten Schalenelement bei einer äußeren Belastung des Rades größer ist, als im zweiten Schalenelement. Vorteilhafterweise kann zwischen dem Tragmittel und dem Achszapfenelement und/oder zwischen dem
Zusatztragmittel und dem ersten Schalenelement eine Passung vorgesehen sein, wodurch eine einfache Montage und/oder ein definierter Lagersitz gewährleistet sein kann.
Vorteilhafterweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Tragmittel als Absatz ausgebildet ist, welcher in eine Ausnehmung des Aufnahmeelementes eingreift. Dafür kann zwischen dem Absatz und der Ausnehmung insbesondere eine Passung vorgesehen sein. Ferner kann der Absatz beispielsweise zumindest abschnittsweise umlaufend und/oder stufenförmig ausgebildet sein. Eine Ausgestaltung mittels eines oder mehrerer Absätze bietet zum einen den Vorteil der Momentenabstützung in Kombination mit einem definierten Lagersitz bzw. einer definierten Lagerpositionierung und zum anderen günstige Herstellkosten. Weiterhin kann der Absatz als Teil der Innenschale ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Innenschale drehstarr am Aufnahmeelement angeordnet werden kann, so dass bekannte Konstruktionsprinzipien für den Anschluss des Rades beibehalten werden können und die Dimensionen des
Aufnahmeelementes klein sein können. Wenngleich auch eine kinematische Umkehr denkbar ist, hat dies ferner den Vorteil, dass der Radhalter mit der Außenschale des Lagers integral ausgeformt sein kann. Dadurch können die Anzahl an Bauteilen und die Komplexität gering gehalten werden können. Weiterhin kann am Radhalter ein Abschirmelement, insbesondere in Form eines Bleches, vorgesehen sein. Dadurch kann der Fahrzeugaufbau beispielsweise gegen Hitze, welche durch einen Bremsvorgang einer am Radhalter montierten Bremse entsteht, zumindest teilweise geschützt werden.
Es kann weiterhin von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung das Lager derart ausgebildet ist, dass es zur Aufnahme einer ersten Lagerkraft mit einer ersten Wirklinie und einer zweiten Lagerkraft mit einer zweiten Wirklinie geeignet ist, wobei sich die Wirklinien der Lagerkräfte in einem Punkt schneiden. Eine derartige Wirklinie kann als verlängerte Gerade entlang der Wirkrichtung der Kraft verstanden werden, wodurch das Lager für die Aufnahme von Radialkräften und einseitigen sowie beidseitigen Axialkräften geeignet sein kann. Somit kann das Lager z. B. als Axialschrägkugellager oder als Nadel-Axial- Zylinderrollenlager ausgeführt sein. Dies kann unter anderem ein axiales Vorspannen des Lagers ermöglichen, so dass sich eine Montage einfach und kostengünstig darstellt. Um ein Schmiermittel im Lager zu halten und gleichzeitig Schmutz am Eindringen in das Lager zu hindern, kann das Lager weiterhin eine Schmutzführung aufweisen, die z. B. als Dichtung und/oder als Schmutzkappe ausgeführt ist.
Es ist des Weiteren denkbar, dass das Lager durch zumindest ein Befestigungsmittel am Aufnahmeelements befestigt ist. Dabei kann das Lager insbesondere in Richtung der
Längsachse mit einer Anschlagsfläche gegen eine Gegenanschlagsfläche des
Aufnahmeelement angepresst werden, so dass das Lager und das Aufnahmeelement verspannt sein können. Auch kann sich das Befestigungsmittel vorzugsweise entlang einer Drehachse des Lagers erstrecken, die insbesondere mit der Längsachse des
Aufnahmeelements übereinstimmt. So kann es sich bei den Befestigungsmitteln z. B. um eine Schraube, einen Passstift oder eine vorgespannte Anfederung handeln. Die Montage des Befestigungsmittels kann vorteilhafterweise von der Seite des Aufnahmeelements aus erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass das Befestigungsmittel von außen nur geringfügig oder gar nicht sichtbar ist. Es ist ferner aber auch denkbar, dass das Befestigungsmittel durch eine Öffnung des Radhalters durch das Lager hindurchgesteckt ist und am Aufnahmeelement befestigt wird. Durch die Befestigung des Lagers mit dem Aufnahmeelement durch ein Befestigungsmittel kann sich insbesondere der Vorteil ergeben, dass eine einfache, definierte Montage erfolgen kann und gleichzeitig beispielsweise für das Befestigungsmittel auf kostengünstige Normteile zurückgegriffen werden kann. Vorzugsweise kann sich ein Befestigungsabschnitt zumindest teilweise in einer Ebene mit einem Stützelement befinden, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse verläuft. Bei dem Befestigungsabschnitt kann es sich beispielsweise um eine Gewindepaarung oder eine Presspassung zwischen dem Befestigungsmittel und dem
Aufnahmeelement handeln. Dies hat den Vorteil, dass die Kraftleitung am
Befestigungsabschnitt derart ausgeführt ist, dass sich in Bezug auf das Stützelement nur ein geringer, insbesondere kein, Hebelarm bei einer Momentenbelastung des Aufnahmeelementes ergibt. Im Fall, dass eine Verschweißung des Aufnahmeelementes vorgesehen ist, können durch eine derartige Anordnung außerdem thermische Spannungen reduziert werden.
Vorteilhafterweise kann das Befestigungsmittel ferner eine Werkzeugaufnahme bereitstellen, so dass das Befestigungsmittel mittels eines standardisierten Werkzeuges montierbar ist. Um den Platzbedarf bei der Montage des Befestigungsmittels möglichst gering zu halten, kann es sich bei der Werkzeugaufnahme um einen Innenvielkant, insbesondere einen Innensechskant, handeln.
Im Rahmen der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass eine doppelte Anbindung für das Aufnahmeelement vorliegt. Dabei kann ein Koppelelement zur Anbindung des
Aufnahmeelements an das Fahrzeug eine erste Anbindungsstelle und ein Stützelement, das in Wirkverbindung mit dem Koppelelement steht, eine zweite Anbindungsstelle für das
Aufnahmeelement bereitstellen. Dies hat den Vorteil, dass eine zusätzliche
Momentenabstützung des Aufnahmeelements am Stützelement in radialer Richtung nicht erforderlich ist. So kann z.B. auf zusätzliche Befestigungspunkte des Aufnahmeelements in radialer Richtung verzichtet werden, so dass dieses weniger Bauraum erfordert und ein geringeres Gewicht bei gleichzeitig hoher Steifigkeit aufweisen kann. Das Koppelelement kann dabei beispielsweise als Achslenker ausgebildet sein, welcher insbesondere mit dem
Stützelement verbunden sein kann. Das Stützelement kann ferner vorzugsweise als plattenartiges Bauteil oder sternförmiges Gusselement vorgesehen sein, wobei jedoch auch andere Ausführungsformen denkbar sind. Das Material des Aufnahmeelementes und/oder des Stützelementes und/oder des Koppelelementes kann vorteilhafterweise einen hochfesten Stahl und/oder hochfestes Aluminium aufweisen, so dass die Lebensdauer weiter gesteigert sein kann und/oder Gewicht weiter reduziert sein kann.
Vorzugsweise kann das Aufnahmeelement an der ersten Anbindungsstelle am Stützelement und/oder an der zweiten Anbindungsstelle am Koppelelement befestigt sein. Dafür sind diverse Befestigungsmöglichkeiten denkbar. So kann die Befestigung des Aufnahmeelementes an der ersten Anbindungsstelle am Stützelement und/oder an der zweiten Anbindungsstelle am
Koppelelement beispielsweise form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig, z. B. als
Rastverbindung, oder als Verbindung mittels Verschrauben, Verstiften, Verpressen oder Aufschrumpfen, ausgestaltet sein. Dies bietet den Vorteil einer definierten Lagerung mit einer verbesserten Abstützung von Kräften und Momenten. Weiterhin ist denkbar, dass die
Befestigung des Aufnahmeelements am Stützelement und/oder am Koppelelement durch eine umlaufende oder im Wesentlichen umlaufende Verschweißung realisiert ist. Eine derartige Verschweißung kann als durchgängige Schweißnaht oder als Punktverschweißung verstanden werden. Dies bietet den Vorteil, dass eine zuverlässige Befestigung zur Verfügung gestellt wird, wobei auf Schrauben und zusätzliche Gewinde verzichtet werden kann und damit auch das Gewicht gering gehalten werden kann. Da vorzugsweise weiterhin auch am Stützelement Gewinde entfallen können, kann auch hier Gewicht durch reduzierte Wandstärken eingespart werden. Alternativ ist jedoch auch eine Verklebung oder eine Verlötung denkbar.
Es kann weiterhin von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung die zweite Anbindungsstelle einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei der erste Bereich einen kürzeren Abstand zum Stützelement aufweist, als der zweite Bereich. Dabei können der erste und der zweite Bereich der zweiten Anbindungsstelle jeweils als Abschnitt verstanden werden, wobei der erste Bereich insbesondere kontinuierlich in den zweiten Bereich übergehen kann. Dies hat den Vorteil, dass unterschiedliche Hebelarme für die
unterschiedlichen Belastungen zur Verfügung stehen, wobei gleichzeitig die gestalterische Freiheit des Koppelelements hoch bleiben kann. Wird durch die Lagerbelastung ein Moment auf das Aufnahmeelement übertragen, kann sich z.B. für den ersten Bereich eine Zugbelastung und für den zweiten Bereich eine Druckbelastung oder umgekehrt ergeben. Daher kann
entsprechend jeweils eine durch den unterschiedlichen Hebelarm verschieden kritische
Belastung vorliegen und übertragen werden. Vorzugsweise kann der Abstand des ersten Bereichs zum Stützelement mindestens 10 mm bis 40 mm betragen und der Abstand des zweiten Bereichs zum Stützelement maximal 30 mm bis 80 mm betragen. So kann
beispielsweise eine Kombination des ersten Bereichs mit einem Mindestabstand von 30 mm und des zweiten Bereichs mit einem Maximalabstand von 60 mm vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung außerdem vorgesehen sein, dass das Aufnahmeelement derart am Stützelement angeordnet ist, dass sich das Aufnahmeelement zu einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Stützelements erstreckt. Dabei kann das
Aufnahmeelement insbesondere durch eine Öffnung des Stützelements hindurchragen. Dies hat den Vorteil, dass sich eine einfache Anbindungsmöglichkeit und eine umfassende
Stützwirkung ergibt. So ist z. B. denkbar, dass zwischen der Öffnung und dem Aufnahmeelement eine Passung vorgesehen ist, so dass sich eine Befestigung bereits bei der Anordnung ergibt und/oder das Aufnahmeelement definiert in der Öffnung positioniert ist.
Vorzugsweise kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Aufnahmeelement als Rohrund/oder Rundstab ausgestaltet ist. Dies bietet den Vorteil, dass das Aufnahmeelement einfach herstellbar und einfach montierbar ist, das wiederum eine weitere Kostenreduktion und eine einfache Wiederbeschaffbarkeit zur Folge hat. Weiterhin kann auch das Anformen von
Absätzen und/oder Ausnehmungen dadurch kostengünstig sein, wobei insbesondere gleichzeitig eine hohe Steifigkeit realisierbar ist. Vorteilhafterweise kann das Aufnahmeelement dazu als Kaltfließpressteil und/oder als Frästeil ausgestaltet sein. Vorzugsweise kann das Aufnahmeelement dabei außerdem einen kontinuierlichen oder zumindest im Wesentlichen kontinuierlichen Außendurchmesser und/oder einen variablen Innendurchmesser aufweisen. Auch dies begünstigt eine kostengünstige Herstellung bei hoher Steifigkeit und möglicher Gewichtsreduktion. Vorteilhafterweise kann der Außendurchmesser 25 mm bis 35 mm betragen. Es ist ferner denkbar, dass das Aufnahmeelement derart am Stützelement montiert sein kann, dass Stellen mit größter Steifigkeit gepaart sind. So kann es beispielsweise von Vorteil sein, bei einem variablen Innendurchmesser die Stelle mit dem kleinsten
Innendurchmesser nahe des Stützelements vorzusehen. Um möglichst viele Funktionen auf geringem Bauraum zu gewährleisten, kann am kleinsten Innendurchmesser ferner der
Befestigungsabschnitt vorgesehen sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Montage einer
Radlagervorrichtung an einem Fahrzeug beansprucht, wobei es sich insbesondere bei der Radlagervorrichtung um eine Radlagervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 handeln kann. Das Verfahren umfasst dabei das Anordnen eines Aufnahmeelements, aufweisend eine Längsachse, an einem Stützelement und/oder an einem Koppelelement sowie das Anordnen eines Lagers, mit einer Innenschale und einer Außenschale, am Aufnahmeelement, so dass sich ein Tragmittel des Lagers zumindest teilweise in das Aufnahmeelement erstreckt, so dass ein Moment übertragbar sein kann. Dabei kann das Anordnen des Lagers im Wesentlichen in Richtung der Längsachse erfolgen. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen
Radlagervorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere die gleichen Vorteile mit sich bringen, wie sie ausführlich in Bezug auf eine erfindungsgemäße Radlagervorrichtung erläutert worden sind. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache, definierte und damit reproduzierbare Montage einer Radlagervorrichtung, so dass sich dies positiv auf die Lebensdauer der beteiligten Bauteile sowie Kosten auswirken kann. Weiterhin kann das Lager vor dem Anordnen am Aufnahmeelement vorteilhafterweise vormontiert werden, insbesondere wobei ein erstes Schalenelement mit einem zweiten Schalenelement derart angeordnet wird, dass über ein Zusatztragmittel ein Moment zwischen dem ersten Schalenelement und dem zweiten Schalenelement übertragbar ist.
Vorteilhafterweise kann als weiterer Schritt des Verfahrens zur Montage einer
Radlagervorrichtung ein Befestigen des Aufnahmeelements am Stützelement an einer ersten Anbindungsstelle und/oder am Koppelelement an einer zweiten Anbindungsstelle erfolgen. Auch dies begünstigt eine definierte, reproduzierbare Montage und ermöglicht eine verbesserte Kraftübertragung des Lagers. Als Befestigungsmöglichkeit kann dabei insbesondere eine Verschweißung des Aufnahmeelements mit dem Koppelelement und/oder dem Stützelement vorgesehen sein.
Es ist des Weiteren denkbar, dass in einem weiteren Schritt des Verfahrens zur Montage einer Radlagervorrichtung ein spanendes Bearbeiten des Aufnahmeelements erfolgt. So können insbesondere durch eine Verschweißung des Aufnahmeelements entstehende thermische Spannungen bzw. ein thermischer Verzug ausgeglichen werden, die anderenfalls eine
Toleranzabweichung innerhalb des Montageverfahrens hervorrufen können. Zusätzlich oder alternativ kann die spanende Bearbeitung aber auch eine Einstellung des Radsturzes ermöglichen. Das spanende Bearbeiten kann somit beispielsweise durch Plandrehen oder Ausfräsen im Bereich einer Gegenanschlagsfläche und/oder der Ausnehmung erfolgen, so dass die Anordnung des Lagers am Aufnahmeelement auch in einem Winkel zur Längsachse denkbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise weiterhin ein Befestigen des Lagers an dem Aufnahmeelement durch ein Befestigungsmittel umfassen, insbesondere so dass sich die Innenschale mit einer Anschlagsfläche an einer Gegenanschlagsfläche des Aufnahmeelements abstützt. Dies bietet den Vorteil einer einfachen Montage, wobei die Zahl zusätzlich benötigter Werkzeuge reduzierbar ist. Vorzugsweise kann das Befestigungsmittel ferner eine
Werkzeugaufnahme umfassen, die beispielsweise als Innensechskant oder als
Außensechskant ausgeführt sein kann. Auch dadurch kann die Montage vereinfacht sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafterweise in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden, wobei das Anordnen des Aufnahmeelements vor dem Anordnen des Lagers vorgesehen ist und insbesondere zwischen dem Anordnen des Aufnahmeelements und dem Anordnen des Lagers noch das Befestigen des Aufnahmeelements und/oder das spanende Bearbeiten des Aufnahmeelements vorgesehen sein kann, wobei vorzugsweise das Befestigen des Lagers zuletzt erfolgt. Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver
Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte können sowohl für sich, als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung,
Figur 2 schematische Detailansicht einer Anordnung eines Lagers der
Radlagervorrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ,
Figur 3 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung,
Figur 4 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen
Radlagervorrichtung,
Figur 5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Montage einer Radlagervorrichtung.
In den nachfolgenden Figuren werden die gleichen technischen Merkmale auch von
unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt eine Radlageranordnung 1 mit einem Aufnahmeelement 10, welches an einer ersten Anbindungsstelle 13 mit einem Stützelement 1 1 und an einer zweiten Anbindungsstelle 14 mit einem Koppelelement 12, welches als Achslenker ausgestaltet ist, verschweißt ist. Dazu erstreckt sich das Aufnahmeelement 10 in einer Öffnung 15 des Stützelementes 1 1 zu einer ersten Seite 1 1.1 und einer zweiten Seite 1 1.2 des Stützelementes 1 1. Ferner umfasst die zweite Anbindungsstelle 14 einen ersten Bereich 14.1 und einen zweiten Bereich 14.2, wobei der erste Bereich 14.1 einen kürzeren Abstand zum Stützelement 1 1 aufweist, als der zweite Bereich 14.2. An dem Aufnahmeelement 10 mit einer Längsachse 18 ist ferner ein Lager 20 mit einer Drehachse 43 angeordnet, wobei das Lager 20 eine Anschlagsfläche 27 aufweist, die an einer Gegenanschlagsfläche 17 angeordnet ist und die Drehachse 43 mit der Längsachse 18 übereinstimmt. Außerdem weist das Lager 20 eine Innenschale 23 mit einem ersten Schalenelement 21 und einem zweiten Schalenelement 22 auf. Weiterhin weist die Innenschale 23 ein als stufenförmiger Absatz ausgebildetes Tragmittel 26 auf, das in eine Ausnehmung 16 des Aufnahmeelementes 10 eingreift, so dass ein Moment übertragbar ist. Ein derartiges Moment kann beispielsweise durch eine zur Längsachse 18 senkrechte Komponente einer ersten Lagerkraft F1 und/oder einer zweiten Lagerkraft F2 entstehen, die das Lager 20, welches mittels eines Dichtelements 32 teilweise gegen Schmutz geschützt ist, in Folge einer äußeren Last aufnehmen kann. Dabei ist das Lager 20 weiterhin so ausgebildet, dass sich eine erste Wirklinie der ersten Lagerkraft F1 und eine zweite Wirklinie der zweiten Lagerkraft F2 zumindest an einem Punkt schneiden, so dass sowohl Radialkräfte, als auch ein- und beidseitige
Axialkräfte durch das Lager aufnehmbar sind. Dabei ist eine Außenschale 25 des Lagers 20 integral mit einem Radhalter 30 ausgeführt. Ferner umfasst die Innenschale 23 ein erstes Schalenelement 21 und ein zweites Schalenelement 22, deren Verbindung ein Zusatztragmittel 29 aufweist, welches wie das Tragmittel 26 als stufenförmiger Absatz ausgeführt ist. Damit das Lager 20 durch ein Befestigungsmittel 40 gegen das Aufnahmeelement 10 verspannbar ist, ist in dem Radhalter 30 weiterhin eine Durchgangsöffnung 31 vorgesehen, durch welche das Befestigungsmittel 40 bei der Montage hindurchsteckbar ist. Das Befestigungsmittel 40 ist weiterhin mit dem Aufnahmeelement 10 an einem Befestigungsabschnitt 41 verschraubt, wobei der Befestigungsabschnitt 41 im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse 18 mit dem Stützelement 1 1 angeordnet ist. Um die Montage des Befestigungsmittels 40 zu
vereinfachen, ist an diesem weiterhin eine Werkzeugaufnahme 42 vorgesehen, die eine einfache mechanische Schnittstelle des Befestigungsmittels 40 für ein standardisiertes
Werkzeug (nicht dargestellt) bietet. Um auch unter Last eine definierte Abrollbewegung zu gewährleisten, ist das Lager 20 ferner als Wälzlager mit in einem Lagerkäfig 24 angeordneten Wälzkörpern 28 ausgeführt. Ein Dichtelement 32, welches am Radhalter 30 angeordnet ist, dichtet das Lager außerdem gegen eindringenden Schmutz bzw. gegen Verlust des
Schmiermittels zumindest teilweise ab. Weiterhin ist ein Abschirmelement 33 vorgesehen, welches am Stützelement 1 1 angeordnet ist, und dazu dient, bei einem Bremsvorgang an einer am Radhalter 30 montierten Bremsscheibe (nicht dargestellt) entstehende Hitze zu leiten.
Figur 2 zeigt in einer Detailansicht die Anordnung des Lagers 20 am Aufnahmeelement 10 gemäß Figur 1. Dabei ist die Anschlagsfläche 27 des Lagers 20 gegen die
Gegenanschlagsfläche 17 des Aufnahmeelements 10 orientiert angeordnet und mittels des Befestigungsmittels 40 verspannt. Weiterhin zeigt die Detailansicht das Tragmittel 26, welches in die Ausnehmung 16 eingreift und so eine Momentenübertragung zwischen dem Lager 20 und dem Aufnahmeelement 10 ermöglicht. Zusätzlich ist die Aufteilung der Innenschale 23 des Lagers 20 in das erste Schalenelement 21 und das zweite Schalenelement 22 im Detail gezeigt. Dabei ist zwischen der Ausnehmung 16 des Aufnahmeelements 10 und dem Tragmittel 26 sowie zwischen dem Zusatztragmittel 29 und dem ersten Schalenelement 21 jeweils eine Passung vorgesehen.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung, wobei ein als Rohr- bzw. Rundstab ausgestaltetes Aufnahmeelement 10 durch eine Öffnung 15 eines Stützelements 1 1 hindurchragt und an einer ersten Anbindungsstelle 13 mit dem Stützelement 1 1 und an einer zweiten Anbindungsstelle 14 mit einem Koppelelement 12 befestigt ist. Dabei weist die zweite Anbindungsstelle 14 einen ersten Bereich 14.1 und einen zweiten Bereich 14.2 auf, wobei die Bereiche 14.1 , 14.2, um das Aufnahmeelement 10 umlaufend ineinander übergehen. Dabei hat jedoch der erste Bereich 14.1 einen kürzeren Abstand zum Stützelement 1 1 , als der zweite Bereich 14.2. Weiterhin zeigt Figur 3 eine Anordnung eines Lagers 20 am Aufnahmeelement 10, wobei das Lager 20, das mit einer Anschlagsfläche 27 gegen eine Gegenanschlagsfläche 17 gepresst ist, durch das
Befestigungsmittel 40 an dem Aufnahmeelement 10 befestigt ist. Das Befestigungsmittel 40 kann dabei durch eine Durchgangsöffnung 31 eines Radhalters 30 sowie eine Ausnehmung 16 des Aufnahmeelementes 10 mittels einer Werkzeugaufnahme 42 mit dem Aufnahmeelement 10 in einem Befestigungsabschnitt 41 , der eine Gewindepaarung des Aufnahmeelements 10 und des Befestigungsmittels 40 aufweist, verschraubt werden. Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist eine Außenschale 25 des Lagers 20 einstückig mit dem Radhalter 30 ausgeführt. Die Innenschale 23 ist außerdem in ein erstes Schalenelement 21 und ein zweites Schalenelement 22 unterteilt, wobei eine Momentenübertragung mittels eines Tragmittel 26 vom ersten Schalenelement 21 zum Aufnahmeelement 10 und mittels eines Zusatztragmittels 29 vom zweiten Schalenelement 22 zum ersten Schalenelement 21 möglich ist.
Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 2, an dessen Hinterachse ein Rad 3 mittels einer erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung 1 angebunden ist. Dabei befindet sich die Radlagervorrichtung 1 räumlich hinter dem Rad 3, also auf der dem Fahrzeug 2 zugewandten Seite des Rades 3, so dass die Radlagervorrichtung 1 nur angedeutet dargestellt ist. Alternativ oder zusätzlich ist auch auf der anderen Seite des Fahrzeuges 2 die Radlagervorrichtung 1 im Bereich der Hinterachse vorgesehen.
Figur 5 zeigt schematisch ein Verfahren 100 zur Montage einer erfindungsgemäßen
Radlagervorrichtung 1. Dabei erfolgt zunächst ein Anordnen 101 eines Aufnahmeelements 10 an einem Stützelement 1 1 und/oder an einem Koppelelement 12. Dazu kann ein Befestigen 102 des Aufnahmeelements 10 am Stützelement 1 1 an einer ersten Anbindungsstelle 13 und/oder am Koppelement 12 an einer zweiten Anbindungsstelle 14 erfolgen. Um montagebedingte Toleranzen auszugleichen ist ferner ein spanendes Bearbeiten 103 des Aufnahmeelements 10 vorgesehen. Außerdem umfasst das Verfahren 100 gemäß Figur 5 ein Anordnen 104 eines Lagers 20 am Aufnahmeelement 10, so dass sich ein Tragmittel 26 des Lagers 20 in das Aufnahmeelement 10 erstreckt, dass ein Moment übertragbar ist, wobei das Anordnen 104 des Lagers 20 im Wesentlichen in Richtung der Längsachse 18 erfolgt. Weiterhin umfasst das Verfahren 100 entsprechend Figur 5 ein Befestigen 105 des Lagers 20 mit dem
Aufnahmeelement 10 durch ein Befestigungsmittel 40. Das Verfahren 100 ist dabei nicht an die Reihenfolge der einzelnen Schritte 101 bis 105 gebunden, kann jedoch vorteilhafterweise in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste Radlageranordnung
Fahrzeug
Rad Aufnahmeelement
Stützelement
erste Seite
zweite Seite
Koppelelement
erste Anbindungsstelle
zweite Anbindungsstelle
erster Bereich
zweiter Bereich
Öffnung
Ausnehmung
Gegenanschlagsfläche
Längsachse Lager
erstes Schalenelement
zweites Schalenelement
Innenschale
Lagerkäfig
Außenschale
Tragmittel
Anschlagsfläche
Wälzkörper
Zusatztragmittel Radhalter
Durchgangsöffnung
Dichtelement
Abschirmelement
Befestigungsmittel Befestigungsabschnitt Werkzeugaufnahme Drehachse Verfahren
Anordnen von 10 Befestigen von 10 spanendes Bearbeiten Anordnen von 20 Befestigen von 20 erste Lagerkraft zweite Lagerkraft

Claims

Patentansprüche
1 . Radlagervorrichtung (1 ) für ein Fahrzeug (2), umfassend
ein Aufnahmeelement (10),
das mittels eines Lagers (20), welches zumindest eine Innenschale (23) und zumindest eine Außenschale (25) aufweist,
zur Anbindung an ein Rad (3) des Fahrzeugs (2) geeignet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Lager (20) zumindest ein Tragmittel (26) umfasst, das sich zumindest teilweise in das Aufnahmeelement (10) erstreckt.
2. Radlagervorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Innenschale (23) oder die Außenschale (25) ein erstes Schalenelement (21 ) und ein zweites Schalenelement (22) aufweist, wobei das erste Schalenelement (21 ) das Tragmittel (26) aufweist und das zweite Schalenelement (22) ein Zusatztragmittel (29) aufweist.
3. Radlagervorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Tragmittel (26) als Absatz, insbesondere an der Innenschale (23), ausgebildet ist, welcher in eine Ausnehmung (16) des Aufnahmeelementes (10) eingreift.
4. Radlagervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Lager (20) durch zumindest ein Befestigungsmittel (40) an dem
Aufnahmeelement (10) befestigt ist, insbesondere wobei das Aufnahmeelement (10) eine Längsachse (18) aufweist und sich ein Befestigungsabschnitt (41 ) zumindest teilweise in einer Ebene mit einem Stützelement (1 1 ) befindet, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse (18) verläuft.
5. Radlagervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass eine doppelte Anbindung für das Aufnahmeelement (10) vorliegt, wobei ein Koppelelement (12) zur Anbindung des Aufnahmeelementes (10) an das Fahrzeug (2) eine erste Anbindungsstelle (13) und ein Stützelement (1 1 ), das in Wirkverbindung mit dem Koppelelement (12) steht, eine zweite Anbindungsstelle (14) für das
Aufnahmeelement (10) bereitstellt, insbesondere wobei das Aufnahmeelement (10) an der ersten Anbindungsstelle (13) am Stützelement (1 1 ) und/oder an der zweiten Anbindungsstelle (14) am Koppelelement (12) befestigt ist.
6. Radlagervorrichtung (1 ) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Anbindungsstelle (14) einen ersten Bereich (14.1 ) und einen zweiten Bereich (14.2) umfasst, wobei der erste Bereich (14.1 ), insbesondere mit mindestens 10 mm bis 40 mm, einen kürzeren Abstand zum Stützelement (1 1 ) aufweist, als der zweite Bereich (14.2), insbesondere mit maximal 30 mm bis 80 mm.
7. Radlagervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufnahmeelement (10) derart am Stützelement (1 1 ) angeordnet ist, dass sich das Aufnahmeelement (10) zu einer ersten Seite (1 1.1 ) und einer zweiten Seite (1 1.2) des Stützelementes (1 1 ) erstreckt, wobei das Aufnahmeelement (10) insbesondere durch eine Öffnung (15) des Stützelementes (1 1 ) hindurchragt.
8. Radlagervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufnahmeelement (10) als Rohr- und/oder Rundstab, insbesondere mit einem kontinuierlichen oder zumindest im Wesentlichen kontinuierlichen Außendurchmesser und/oder einem variablen Innendurchmesser, ausgestaltet ist.
9. Verfahren (100) zur Montage einer Radlagervorrichtung (1 ), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, an einem Fahrzeug (2), wobei folgende Schritte umfasst sind:
- Anordnen (101 ) eines Aufnahmeelements (10), aufweisend eine Längsachse (18), an einem Stützelement (1 1 ) und/oder an einem Koppelelement (12), insbesondere wobei das Aufnahmeelement (10) durch das Stützelement (1 1 ) hindurchgesteckt wird,
- Anordnen (104) eines Lagers (20), mit einer Innenschale (23) und einer
Außenschale (25), am Aufnahmeelement (10), so dass sich ein Tragmittel (26) des Lagers (20) zumindest teilweise in das Aufnahmeelement (10) erstreckt, insbesondere wobei das Anordnen (104) des Lagers (20) im Wesentlichen in Richtung der Längsachse (18) erfolgt.
10. Verfahren (100) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass als weiterer Schritt des Verfahrens (100) ein Befestigen (102) des
Aufnahmeelements (10) am Stützelement (1 1 ) an einer ersten Anbindungsstelle (13) und/oder am Koppelelement (12) an einer zweiten Anbindungsstelle (14), insbesondere durch eine Verschweißung des Aufnahmeelements (10) mit dem Koppelelement (12) und/oder dem Stützelement (1 1 ) erfolgt.
1 1 . Verfahren (100) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass als weiterer Schritt des Verfahrens (100) eine spanendes Bearbeiten (103) des Aufnahmeelementes (10) erfolgt.
12. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren (100) zusätzlich folgenden Schritt umfasst:
Befestigen (105) des Lagers (20) an dem Aufnahmeelement (10) durch ein Befestigungsmittel (40),
insbesondere so dass sich die Innenschale (23) mit einer Anschlagsfläche (27) an einer Gegenanschlagsfläche (17) des Aufnahmeelements (10) abstützt.
PCT/EP2016/075388 2015-11-13 2016-10-21 Radlagervorrichtung, sowie verfahren zur montage einer radlagervorrichtung WO2017080794A1 (de)

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