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Dokumentenidentifikation DE4017764A1 05.12.1991
Titel Zweireihige Wälzlagereinheit für ein Kraftfahrzeugrad
Anmelder FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt, DE
Erfinder Hofmann, Heinrich, 8720 Schweinfurt, DE
DE-Anmeldedatum 01.06.1990
DE-Aktenzeichen 4017764
Offenlegungstag 05.12.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.12.1991
IPC-Hauptklasse F16C 19/18
IPC-Nebenklasse F16C 33/76   F16C 33/58   
Zusammenfassung Um eine problemlose Montage einer zweireihigen Wälzlagereinheit, deren Nabe 1 einen störenden Radialflansch 1' besitzt, ohne Beschädigung von Lagerteilen zu ermöglichen, ist zwischen der Stirnseite 5' des Außenrings 5 und dem Flansch 1' ein Spalt 8 vorgesehen, der größer ist als 0 aber kleiner als die maximal zulässige elastische Verformung im nabenflanschseitigen Wälzlager 2'. Damit werden Montagekräfte direkt vom Flansch 1' zum Außenring 5 übertragen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Montage von Wälzlagern auf die Nabe und in das Gehäuse ist dann wenig problematisch, wenn die Lagerung (s. z. B. DE-OS 37 03 395 oder DE-OS 29 02 084) aus einem zweireihigen Schräglager mit den dazugehörigen drei Laufringen und aus einer Nabe besteht. Üblicherweise wird dann über den einteiligen Außenring des Lagers von der einen Seite in die Bohrung des Radträgers gepreßt, während anschließend von der anderen Seite her das Aufschieben der Nabe erfolgt. Im letzteren Fall wird die axiale Abstützung der Innenringe über eine Hilfsanlage durchgeführt. Dies bewirkt, daß keine Montagekräfte über die Wälzkörper geleitet werden, wodurch Beschädigungen der Laufbahn und Wälzkörper vermieden werden. Diese Montage ist aber dann nicht möglich, wenn die mit einem radialen Flansch versehene Nabe gleichzeitig als Laufbahn der Lagerung benutzt wird (s. z. B. DE-PS 24 16 282). In diesem Fall ist es nämlich erforderlich zunächst das Wälzlager auf die Nabe zu montieren, was noch problemlos möglich ist. Anschließend muß dann aber diese Lager-Naben-Einheit mit hohem Kraftaufwand, der wegen des gewünschten Festsitzes erforderlich ist, in die Bohrung des fahrzeugseitig mit einem axialen Anlageflansch versehenen Radträgers eingedrückt werden. Wegen des Radialflansches ist das Aufbringen der Axialkraft auf den Außenring nicht möglich. Die axialen Schiebekräfte müssen dann über eine Wälzlagerreihe übertragen werden. Dabei besteht die sehr hohe Gefahr, daß die Laufbahn bzw. die Wälzkörper beschädigt werden. Nun könnte man zwar dieses Problem wesentlich reduzieren, indem man vor der Montage der Radträger erwärmt, womit sich ein Schiebesitz ergibt, der wesentlich reduzierte Montagekräfte verursacht. In diesem Fall ist aber eine aufwendige Erwärmung des Radträgers erforderlich, die auch die gehärteten Lagerlaufbahnen schädigen kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Lageraufbau nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, bei dem mit einfachsten Mitteln auch bei Serienfertigung eine problemlose Montage ermöglicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Ansprüche 2 bis 5 enthalten spezielle Ausgestaltungen.

Wenn man gemäß Anspruch 1 den Spalt zwischen dem Außenring und dem Flansch des Radträgers im montierten Zustand einen kleinen Spalt vorsieht, der im Bereich der zulässigen elastischen Verformung der zwischen Kugeln und Laufbahnen beim Aufschieben belasteten Wälzlagerreihe liegt, wird bewirkt, daß letztere durch die Schiebekraft nicht beschädigt oder zerstört wird. Beim Aufschieben ist nämlich zunächst die erforderliche Kraft gering und steigt dann mit der Länge des aufgeschobenen Abschnitts. In dieser Montagephase wird bereits die Wälzlagerreihe elastisch verformt. Dies bedeutet, daß der Spalt ab einer bestimmten Belastung des Lagers zu 0 wird und der Außenring am Flansch zur Anlage kommt. Ab diesem Zustand wird dann die weiterhin noch steigende Schiebekraft direkt vom Flansch auf den Außenring übertragen. Das Wälzlager erfährt allenfalls noch eine geringe zusätzliche Belastungssteigerung. Dies bedeutet, daß in der Endphase der Montage, in der auch die höchsten Belastungen auftreten, eine nutzbringende Lastaufteilung eintritt. Der Punkt, an dem der Außenring am Flansch zur Anlage kommt, kann je nach Wunsch durch eine bestimmte Wahl der Spaltbreite bei bekannter Elastizität des Lagers festgelegt werden. In diesem Fall ist dann mit einfachsten Mitteln eine problemlose Montage auch bei Serienfertigung möglich. Überbeanspruchungen des Lagers können nicht mehr vorkommen, denn zusätzliche Belastungen gehen direkt auf den Außenring.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, den Außenring nicht direkt am Flansch anliegen zu lassen, sondern zwischen diesen Teilen einen hülsenähnlichen Ring vorzusehen, der dann als Stützring wirkt. Dadurch kann die Breite des aus hochwertigem Material bestehenden Außenrings reduziert werden. Durch eine plastische Verformung dieser Hülse vor der Lagermontage wird eine wirtschaftliche Erzeugung des Spaltes erreicht.

Wenn man diesen Ring mit den Außenring einstückig verbindet, wird die Herstellung des Außenrings zwar aufwendiger, dafür ergeben sich aber Montageerleichterungen, denn es müssen nicht zwei getrennte Teile montiert werden. Eine Nut im Außenring, der in diesem Bereich weich ist, erleichtert die plastische Verformung vor der Montage zur Spalterzeugung.

Der Stützring kann auch noch eine zweite Funktion übernehmen, und zwar indem man ihn gleichzeitig als Dichtring ausbildet. Dies erfolgt beispielsweise durch die Anvulkanisierung eienr Dichtlippe.

Die Erfindung wird an Hand von drei Figuren näher erläutert.

Fig. zeigt einen Teilquerschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagerung;

Fig. 2 zeigt eine Variante zu Fig. 1 mit Zwischenschaltung eines Stützrings zwischen Flansch und Außenring;

Fig. 3 zeigt eine Variante zu Fig. 2, wobei der Stützring mit dem Außenring integriert ist.

Die Radlagerung nach Fig. 1 besteht aus der mit einem Radialflansch 1&min; versehenen Nabe 1, mit der eine innere Laufbahn 2&min;&min; des einen Lagers 2&min; des zweireihigen Schrägkugellagers 2 integriert ist. Die zweite innere Laufbahn 3&min; befindet sich in der Mantelfläche des auf einen Nabenabsatz 1&min;&min; befestigten Innenrings 3. Über die Kugelreihen 4 und 4&min; erfolgt die Drehabstützung mit dem einteiligen Außenring 5, der mit Preßsitz in einem Bohrungsabschnitt 6&min; des Radträgers 6 sitzt. Der Preßsitz ist trotz des Radträgerabsatzes 6&min;&min; auf der einen Stirnseite des Außenrings 5 erforderlich, denn auf der anderen Seite ist aus verschiedenen Gründen eine formschlüssige axiale Abstützung nicht möglich.

Bei einem Lagerungsaufbau, wie er oben beschrieben wurde, ist offensichtlich eine Montage der mit dem Wälzlager 2 versehenen Nabe 1 in den Radträger 6 nur von der linken Seite her in Richtung des Pfeils 7 möglich, der auch die Richtung der zwischen der Radträgerbohrung 6&min; und dem Außenring 5 auftretende axialen Schiebekräfte andeutet. Wegen des Radialflansches 1&min; ist aber ein Ansetzen eines Montagewerkzeuges auf den Außenring 5 nicht möglich. Die axialen Kräfte müssen also zunächst ausschließlich über die Laufbahn 2&min;&min; und die Kugelreihe 4 des Lagers 2&min; auf den Außenring 5übertragen werden. Dabei werden wegen der relativ kleinen Übertragungsflächen diese Teile 2&min;&min; und 4 verformt. Damit nun keine plastischen Verformungen, die das Lager zerstören würde, auftreten, ist zwischen der Stirnseite 5&min; des Außenrings 5 und dem gegenüberstehenden Abschnitt 1&min;&min; des Flansches 1&min; ein Spalt 8 vorgesehen, der kleiner ist als die maximal zulässige elastische Verformung der Teile 2&min;&min; und 4 des nabenflanschseitigen Kugellagers 2&min;. Damit wird erreicht, daß die axialen Aufschiebekräfte nur so lange über das Lager 2&min; übertragen werden, bis ein bestimmter noch zulässiger Wert erreicht ist. Anschließend stützt sich der Außenring 5 zusätzlich am Abschnitt 1&min;&min; des Flansches 1 ab. Die höheren Schiebekräfte werden dann im wesentlichen an dieser Stelle und nicht mehr über das Lager 2&min; übertragen. Damit wird eine Beschädigung dieses Lagers bei der Montage vermieden und trotzdem ein einfacher Zusammenbau erreicht, denn es ist nur ein axiales Aufschieben erforderlich. Infolge des Preßsitzes erfolgt dann eine ausreichende axiale Befestigung des Außenrings 5 im Radträger 6.

Die Radlagerung gemäß Fig. 2 besitzt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Lagerung nach Fig. 1. Hier stützt sich der Außenring 5 nicht direkt am Radialflansch 1&min; ab, denn hier ist ein Stützring 9 dazwischen geschaltet. Dieser Stützring wird zur Erlangung eine Baueinheit im nichtmontierten Zustand in einer Nut 10 des Außenrings 5 geführt. Bei einer Varianten dazu ist gemäß Fig. 3 der Stützring 9&min; mit dem Außenring 5 integriert.


Anspruch[de]
  1. 1. Zweireihige Wälzlagereinheit für ein Kfz-Rad bestehend aus einer Nabe mit einem Radialflansch und mit mindestens einem integrierten Innenring sowie einem zylindrischen Außenring, der in die Bohrung des Radträgers eingepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (8) zwischen der Stirnseite (5&min;) des Außenrings (5) und dem Flansch (1&min;) größer ist als 0 aber kleiner als die maximal zulässige elastische Verformung im nabenflanschseitigen Wälzlager (2&min;).
  2. 2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Radialflansch (1&min;) der Nabe (1) zugewandten Seite des Außenrings (5) an letzterem ein hülsenähnlicher Stützring (9) vorgesehen ist (Fig. 2).
  3. 3. Wälzlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (9) in eine Nut (10) des Außenrings (5) hineinragt.
  4. 4. Wälzlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (9&min;) mit dem Außenring (5) einstückig verbunden ist (Fig. 3).
  5. 5. Wälzlagerung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (9) gleichzeitig als Dichtring dient.






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