DE102017205537A1

DE102017205537A1 - Radlagereinheit mit Rotornabe

Info

Publication number: DE102017205537A1
Application number: DE102017205537.5A
Authority: DE
Inventors: Domenico Bosco; Fabio Marchetti; Davide Antonio OLIVIERI; Laura Sguotti
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-10-05
Also published as: US10369840B2; CN107264184A; US20170282644A1; ITUA20162312A1

Abstract

Eine Radlagereinheit (10) wird bereitgestellt mit: – einer Nabe (20), drehbar, mit einem axial äußeren Flanschabschnitt (23), der ausgelegt ist für den Eingriff mit einem drehbaren Element eines Motorfahrzeugs, – einer Lagereinheit (30) ausgestattet mit einem feststehenden radialen Außenring (31), der ausgelegt ist für den Eingriff mit einem feststehenden Element des Motorfahrzeugs, einem ersten, axial äußeren Wälzkörperkranz (32), einem zweiten, axial inneren Wälzkörperkranz (33), die zwischen dem radialen Außenring (31) und der Nabe (20) angeordnet sind, wobei – besagte Nabe (20) auch die Funktion des radialen Innenrings der Lagereinheit und die der Glocke eines Gleichlaufgelenks (60) annimmt. Die Radlagereinheit ist dazu ausgelegt, dass der axiale Abstand (L) zwischen dem Mittelpunkt des axial inneren Wälzkörperkranzes (33) und dem Wälzmittelpunkt des Gleichlaufgelenks (60) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs entsprechend der folgenden Formel liegt:

Description

Technisches Umfeld
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radlagereinheit mit einer Nabe, die in Form eines Rotors konfiguriert ist. Insbesondere beinhaltet die Einheit in sich ein Gleichlaufgelenk. Die fragliche Einheit ist geeignet für Anwendungen, in denen der Innenring des Lagers drehbar ist, oder für Anwendungen an einem Antriebsrad eines Motorfahrzeugs.
Stand der Technik
Radlagereinheiten der Flanschart für Anwendungen an Antriebsrädern von Motorfahrzeugen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt das Dokument EP 2 602 123 A1 eine Radlagereinheit, die in diesem Fall asymmetrisch ist, für das Rad eines Motorfahrzeugs mit einer Flanschnabe, die drehbar um eine Rotationsachse ist, einem Flansch, der an der Flanschnabe befestigt und transversal zur Rotationsachse angeordnet ist, einem feststehenden Ring, der radial außerhalb der Flanschnabe angeordnet ist und mit Laufflächen, die axial voneinander beabstandet sind, ausgestattet ist, und zwei Kränzen von Wälzkörpern (beispielsweise Kugeln), die zwischen dem feststehenden Ring und der Flanschnabe angeordnet sind. Die Flanschnabe bildet integral eine radial innere Lauffläche für den axial äußeren Kranz der Kugeln, während die radial innere Lauffläche für den Kranz der axial inneren Kugeln an einem Innenring des Lagers ausgebildet ist, der radial und außerhalb an der Flanschnabe eingepasst ist.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Art erzeugt insbesondere, wenn es in Anwendungen verwendet wird, die sehr anspruchsvoll hinsichtlich der übertragenen Lasten ist, beträchtliche lokale Lasten zwischen den Ringen und den Wälzkörpern des Lagers; darüber hinaus kann dieses Ausführungsbeispiel nicht verwendet werden, um ein sehr starkes und hochbelastbares Lager zu produzieren.
Letztendlich hat es üblicherweise große axiale Gesamtabmessungen aufgrund des Vorhandenseins des Flanschabschnitts, der an der Flanschnabe befestigt ist und transversal zu der Rotationsachse ist, und ebenfalls aufgrund der axialen Längen des Flanschlagers und das Gleichlaufgelenk wird zu einem anderen hinzugefügt, wenn diese Komponenten an einem Fahrzeug angebracht werden.
Es sollte außerdem im Hinterkopf behalten werden, dass, während die Motorfahrzeughersteller eine konstante Verbesserung in der Leistungsfähigkeit der Lager brauchen, insbesondere hinsichtlich der Stärke oder zumindest Festigkeit, sie ebenfalls die Bereitstellung einer derartigen Leistung in Produkten ohne extra Kosten, oder sogar zu geringeren Kosten fordern. Zur gleichen Zeit kommt den Motorfahrzeughersteller, die darauf abzielen, den gesetzlich festgelegten Erfordernissen für kontinuierlich verringernde CO2-Emissionen zu begegnen, das Gewicht des Fahrzeugs als ein essentieller Parameter in Erwägung. Das Gewicht aller Komponenten des Fahrzeugs muss reduziert werden. Eine Vergrößerung in der Stärke des Lagers ist normalerweise nicht akzeptabel, wenn sie auf Kosten einer nicht vernachlässigenden Zunahme des Gewichts der Komponente einhergeht. Es sollte ebenfalls im Hinterkopf behalten werden, dass viele Hersteller nicht länger individuelle Komponenten anfordern, sondern vorgefertigte Module brauchen, die beim Montieren in ein Fahrzeug viel einfacher zu handhaben sind.
Um die Leistung zu verbessern, und insbesondere die Stärke des Lagers, muss der Abstand zwischen den Druckzentren vergrößert werden. Dies kann durch das Vergrößern der Durchmesser der Umfange der Mittelpunkte der Wälzkörper des Lagers (bekannt als Teilkreisdurchmesser) erreicht werden. Solche Lösungen sind bekannt und wurden entwickelt, um die Leistung in einem wesentlichen Grad zu verbessern. Das Vergrößern des Teilkreisdurchmessers hat den Nachteil, dass das Volumen, und deshalb das Gewicht, sich ebenfalls dramatisch vergrößern, mit dem Quadrat des Werts des Teilkreisdurchmessers. Diese Gewichtszunahme ist normalerweise für Motorfahrzeughersteller nicht akzeptierbar.
Eine weitere Verbesserung kann gemacht werden durch das Bereitstellen einer weiteren Vergrößerung in dem Durchmesser der Umfange der Mittelpunkte der Wälzkörper, sodass das Gleichlaufgelenk in das Lager eingepasst werden kann und der Teil, der bekannt ist als die Glocke des Gelenks, kann in die Nabe, das heißt in den inneren Ring des Lagers, integriert werden. Selbstverständlich ermöglicht die Integration der Komponenten sowohl das Gewicht als auch die Kosten der gesamten Einheit zu reduzieren. Das Gewicht und die Kosten können weiter reduziert werden, indem auch der kleine innere Ring des Lagers, in der axial inneren Position, in die Glocke des Gelenks integriert wird. Mit anderen Worten wirkt die Nabe als ein einzelner Innenring des Lagers und als Glocke für das Gleichlaufgelenk.
Selbstverständlich sind diese Designvorgaben in sich selbst für die Entwicklung eines neuartigen Radlagers, das eine beträchtliche Stärke hat während es gleichzeitig leicht ist und keine Kosten verursacht, nicht ausreichend.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radlagereinheit für die Anwendung an einem Antriebsrad eines Motorfahrzeugs bereitzustellen, die sich durch Stärke und Leichtigkeit auszeichnet, ohne vergrößerte Kosten nach sich zu ziehen.
Dieses wird nicht nur durch das Vergrößern des Durchmessers der Umfänge der Mittelpunkte der Wälzkörper des Lagers, durch das Einpassen des Gleichlaufgelenks in das Lager und das Integrieren des Teils, der bekannt ist als die Glocke des Gelenks in der Nabe (das heißt in den Innenring des Lagers), sondern vor allem durch das derartige Ausbilden der signifikanten Abmessungen der gesamten Einheit erreicht, dass ein Lager bereitgestellt ist, das eine größere Stärke kombiniert mit begrenztem Gewicht hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Radlagereinheit beschrieben, die die Eigenschaften, die in dem anhängigen unabhängigen Anspruch festgelegt sind, aufweist.
Weitere bevorzugte und/oder besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden hinsichtlich der Eigenschaften, die in den abhängigen angehängten Ansprüchen festgelegt sind, beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, die einige nicht limitierende exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, in welchen:
1 ein axial symmetrischer Schnitt durch die Radlagereinheit gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,
2 ein axial symmetrischer Schnitt durch die Radlagereinheit, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist, und
3 ein axial symmetrischer Schnitt durch die Radlagereinheit, die ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist.
Detaillierte Beschreibung
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird eine Radlagereinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung als Ganzes mit 10 bezeichnet.
Die Einheit 10 umfasst eine Nabe 20 und eine Lagereinheit 30. Durchweg durch die vorliegende Beschreibung und die Ansprüche werden jegliche Begriffe und Ausdrücke, die Positionen und Orientierungen, wie beispielsweise „radial” und „axial”, bezeichnen, als relativ zu der Mittelachse der Rotation X der Lagereinheit 30 interpretiert. Dennoch beziehen sich Ausdrücke wie beispielsweise „axial außerhalb” und „axial innerhalb” auf den zusammengebauten Zustand und in dem vorliegenden Fall beziehen sie sich vorzugsweise auf eine Radseite und eine der Radseite entgegengesetzte Seite.
Die Lagereinheit 30 umfasst einen feststehenden radialen Außenring 31 und zwei Ringe von Wälzkörpern 32, 33, in diesem Beispiel Kugeln, die zwischen dem radialen Außenring 31 und der Nabe 20, die als radialer Innenring fungiert, angeordnet sind. Um die grafische Darstellung zu vereinfachen, werden die Bezugszeichen 32 und 33 sowohl für individuelle Kugeln als auch Kugelringe verwendet; insbesondere bezeichnet 32 den axial äußeren Kranz der Kugeln oder eine individuelle Kugel, und 33 bezeichnet den axial inneren Kranz der Kugeln oder eine individuelle Kugel. Ebenfalls der Einfachheit halber wird der Begriff „Kugel” häufig als Beispiel in der vorliegenden Beschreibung und in den anhängigen Zeichnungen verwendet, statt dem allgemeineren Begriff „Wälzkörper” (und die gleichen Bezugszeichen werden auch verwendet). Dennoch sollte verstanden werden, dass jegliche andere Wälzkörper (beispielsweise Rollen, Kegelrollen, Nadelrollen etc.) statt der Kugeln verwendet werden können.
1 zeigt den Fall eines symmetrischen Lagers, das heißt ein Lager mit dem gleichen Teilkreis für beide Wälzkörperkränze. Der Inhalt des Rests der vorliegenden Beschreibung ist ebenfalls anwendbar auf den Fall eines asymmetrischen Lagers, wobei der einzige substantielle Unterschied zwischen den zwei Lagerarten der ist, dass, während in einem symmetrischen Lager die Durchmesser der Umfange der Mittelpunkte der Wälzkörper der entsprechenden Ringe 32, 33 den gleichen Wert P_B haben, sich die vorstehend erwähnten Durchmesser in einem asymmetrischen Lager voneinander unterscheiden. Der radiale Außenring 31, vorzugsweise in Form einer sich axial erstreckenden Röhre, definiert in sich selbst die Laufflächen 34, 35 für die entsprechenden Wälzkörper der Kränze 32, 33.
Der radiale Außenring 31 hat eine radial äußere zylindrische Fläche 31a, die dazu ausgebildet ist, mit einem zylindrischen Sitz, der in einem feststehenden Element des Fahrzeugs, beispielsweise einem Gelenk einer Aufhängung der bekannten Art, die nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, ausgebildet ist, verbunden zu werden. Die zylindrische Fläche 31a erstreckt sich über die gesamte axiale Abmessung des radialen Außenrings 31 und hat eine axiale Abmessung der gleichen Größenordnung wie der zylindrische Sitz des Gelenks.
Die Wälzkörper der Kränze 32, 33 rotieren nicht nur auf dem radialen Außenring 31, sondern auch auf einem zentralen röhrenförmigen Abschnitt 21 der Nabe 20, die eine Lauffläche 36 für die Wälzkörper des axial äußeren Kranzes 32 und eine Lauffläche 37 für die Wälzkörper des axial inneren Kranzes 33 definiert. Die vorstehenden Laufflächen 36, 37 werden der größeren Klarheit wegen in 2 gekennzeichnet. Die Nabe 20 fungiert deshalb als einzelner Innenring, der die zwei Innenringe ersetzt, die, wie wohl bekannt ist, üblicherweise in Standardlösungen für Flanschradlagereinheiten verwendet werden.
Die Nabe 20 definiert auf der axialen Innenseite auch eine Schulter 22 und einen axialen Außenflanschabschnitt 23. Der Flanschabschnitt hat mehrere axiale Befestigungslöcher 24, deren Achsen entlang eines Umfangs mit dem Durchmesser P_CD hinsichtlich der Symmetrieachse X angeordnet sind. Diese Löcher sind die Sitze für die gleiche Anzahl von Befestigungsmitteln (wie beispielsweise Haltebolzen, nicht in der Zeichnung gezeigt), die in bekannter Weise ein Element des Motorfahrzeugrads, beispielsweise die Bremsscheibe (ebenfalls der bekannten Art, nicht gezeigt in der Zeichnung) an der Nabe 20 befestigen.
Vorzugsweise kann eine Hülse 50, zum Zentrieren des Rads und der Bremsschreibe des Motorfahrzeugs aus einem Blech, beispielsweise Stahl hergestellt sein und mit dem Flanschabschnitt 23 der Nabe vorzugsweise durch eine einfache Presspassung verbunden werden. Alternativ kann, wie in 2 gezeigt, die Hülse 50 einstückig mit der Nabe 20 hergestellt sein.
Die Übertragung der Bewegung von einer Halbachse der Übertragungsanordnung des Motorfahrzeugs (nicht gezeigt) ist durch ein Gleichlaufgelenk 60 bereitgestellt. Insbesondere ist die Außenglocke des Gelenks 60 in die Nabe 20 integriert, die die Lauffläche 62 des Gelenks in ihrem axial inneren terminalen Teil 61 definiert. Das Fett wird innerhalb des Gleichlauflagers durch das Isolieren des Gelenks von den Außenumgebungen mittels einer Schutzkappe 63 gehalten.
Alternativ kann auf die Schutzkappe verzichtet werden, wenn die Nabe 20, wie in 3 gezeigt, als eine Rippenstruktur mit einem scheibenförmigen Versteifungsabschnitt 25 ausgebildet ist, der den Raum, der das Gleichlaufgelenk 60 beinhaltet, von der externen Umgebung abdichtet. Der Versteifungsabschnitt 25 kann vorteilhafterweise mit Furchen ausgestattet werden, die sein Gewicht reduzieren.
Um die Stärke zu vergrößern, wurde die Radlagereinheit dazu ausgebildet, den Teilkreisdurchmesser P_B der zwei Kränze der Wälzkörper signifikant zu vergrößern, wobei er auf einen Wert nahe dem des Durchmessers P_CD der Umfänge der Achsen der axialen Befestigungslöcher 24 angehoben wird.
Zusätzlich kann, da die zwei Durchmesser P_B und P_CD in ihrem Wert ähnlich sind, die radiale Ausdehnung des Flanschabschnitts 23 der Nabe 20 reduziert werden. Demnach hat die Einheit eine eher röhrenförmige Form, ähnlich einer Art Rotor, im Vergleich mit der T-Form der Standardlösungen. Demnach ist die Auswirkung des Biegemoments, das auf den Nabenflansch von dem Rad ausgeübt wird, beträchtlich reduziert, mit einer konsequenten Reduktion in den Kräften, die auf die Wälzkörper des Lagers selbst ausgeübt werden.
Darüber hinaus ermöglicht der vergrößerte Teilkreisdurchmesser, dass das Gleichlaufgelenk 60 innen in die Einheit eingepasst werden kann, und ermöglicht, dass die Glocke des Gelenks in die Nabe 20, das heißt in den Innenring des Lagers, integriert werden kann. Die Integration der Komponenten limitiert sowohl das Gewicht als auch die Kosten der Einheit als Ganzes.
Letztendlich, wenn die Hülse 50 auch in die Nabe 20 integriert wird, wie in dem Ausführungsbeispiel in 2 gezeigt, wird die Gesamtanzahl der Komponenten der Einheit auf zwei reduziert.
Demnach ist die Einheit durch die geeignete Ausgestaltung von bestimmten geometrischen Eigenschaften der Einheit optimiert.
An erster Stelle betrifft dies den axialen Abstand L zwischen den Zentren des axialen inneren Wälzkörperkranzes und des Wälzmittelpunkts des Gleichlaufgelenks.
Der axiale Abstand L ist üblicherweise als positiv zu betrachten, wenn der Wälzmittelpunkt des Gleichlaufgelenks relativ zu dem Mittelpunkt des axialen inneren Wälzkörperkranzes in einer axialen inneren Position ist. Dagegen hat der Abstand L einen negativen Wert, wenn der Wälzmittelpunkt des Gleichlaufgelenks relativ zu dem Mittelpunkt des axial inneren Wälzkörperkranzes an einer axial äußeren Position ist. Eine größere Optimierung hinsichtlich größerer Stärke und reduziertem Gewicht der Einheit wird erreicht, wenn:
wobei:

L: der axiale Abstand zwischen dem Mittelpunkt des axialen inneren Kranzes 33 der Wälzkörper und dem Wälzmittelpunkt des Gleichlaufgelenks ist,
P_B: der Teilkreisdurchmesser der Wälzkörperkränze 32, 33 ist,
S: der axiale Abstand zwischen der axialen Außenfläche des Flansch 23 und des Mittelpunkts des axial äußeren Wälzkörperkranzes 32 ist,
A: der axiale Abstand zwischen den Zentren der Wälzkörperkränze 32, 33 ist.

Das durch die Formel (1) definierte Verhältnis legt die Gesamtabmessungen der Radlagereinheit fest. Ein Verhältnis, das in Richtung der unteren Grenze (0,4 oder 0,5 je nach Fall) tendiert, kann bevorzugt sein, wenn die Priorität, die die Entwicklung der Einheit antreibt, die Fahrbarkeit des Fahrzeugs ist. Gleichermaßen würde, wenn das Verhältnis unter die untere Grenze fällt, dieses den Vorteil der Stärke, die durch die Vergrößerung des Teilkreismessers bereitgestellt ist, reduzieren, und würde verursachen, dass die Einheit mit zu großen axialen Ausdehnungen relativ zu den radialen Ausdehnungen konfiguriert werden würde. Die letztere Bedingung könnte auch einige Probleme bei den Herstellungsverfahren, wie beispielsweise dem Schmieden oder äquivalente Verfahren, erzeugen.
Ein größeres Verhältnis, nämlich eines, das in Richtung der oberen Grenze von 4 tendiert, ist bevorzugt, wenn das Design der Einheit auf einem Wunsch nach Gewichtsreduktion und Kompaktheit basiert. Es ist nicht ratsam, den Wert des Verhältnisses, das in Formel (1) definiert ist, zu überschreiten, um eine Überdimensionierung der Einheit und den Verlust der Vorteile der Optimierung, zu vermeiden.
Vorzugsweise ein anderes geometrisches Verhältnis, das überwacht werden kann, ist durch die folgende Formel gegeben:
wobei zusätzlich zu den bereits bezeichneten Symbolen,

D_B: der Durchmesser der Wälzkörper ist,
D_J: der Durchmesser der Kugeln des Gleichlaufgelenks ist.

Dieses Verhältnis kontrolliert die axiale Abmessung der Einheit. Bei manchen Anwendungen, bei denen die Designpriorität die Fahrbarkeit des Fahrzeugs ist, kann ein höherer Wert des Verhältnisses empfohlen sein. Dennoch sind, wenn axiale Kompaktheit das gewünschte Ergebnis des Designs ist, geringere Werte vorteilhaft. In jedem Fall ist es nicht ratsam, den Schwellwert von 2,5 zu überschreiten, insbesondere, wenn er durch einen hohen Wert von L verursacht wird, um die Positionierung des Wälzmittelpunkts des Gleichlaufgelenks viel zu weit in Richtung der axialen Innenseite der Einheit relativ zu den Laufflächen und den Wälzkörpern des Lagers zu vermeiden.
Vorzugsweise ist ein weiteres geometrisches Verhältnis, das sorgfältig geprüft werden sollte, durch die folgende Formel gegeben:
wobei zusätzlich zu den bereits bezeichneten Symbolen,

P_J: der Teilkreisdurchmesser des Gleichlaufgelenks ist.

Dieses Verhältnis ist mit der Robustheit der Radlagereinheit verbunden. Für eine optimale Lastübertragung ist es ratsam, dass das Verhältnis zumindest größer ist als 1, um eine minimale Dicke des röhrenförmigen Abschnitts 21 der Nabe 20 sicherzustellen. Wenn der Wert unter 1 fällt, würde dies ebenfalls verursachen, dass die resultierende Form des röhrenförmigen Abschnitts 21 nicht optimal hinsichtlich des Ausbildungsprozesses ist.
Auf der anderen Seite ist es vorteilhaft, unterhalb der oberen Grenze von 3 zu bleiben. Obwohl das Ziel der Lösung ist, die Stärke oder Festigkeit der Einheit zu vergrößern, ist es gleichermaßen wichtig, das Gewicht zu kontrollieren, und deshalb die Kosten. Exzessiv hohe Werte des Verhältnisses würden die vorliegende Lösung für Kunden hinsichtlich seiner Erscheinung unattraktiv machen.
Letztendlich wird ein weiteres Verhältnis, das zu überwachen ist, durch die folgende Formel gegeben:
wobei zusätzlich zu den bereits bezeichneten Symbolen,

P_CD: der Durchmesser des Umfangs der Achsen der axialen Löcher 24 zum Befestigen der Bremsscheibe an der Radlagereinheit ist.

Für diese Lösung ist auch das Verhältnis P_CD/P_B ebenfalls wichtig. Wie oben bemerkt, ist einer der Schlüsselaspekte dieser Lösung die röhrenförmige oder rotorähnliche Form, die die radialen Ausdehnungen des Flanschabschnitts reduziert. Wenn der Wert des Verhältnisses 2,6 übersteigt, würde der gewünschte Vorteil der Stärke vollständig verloren sein. Auf der anderen Seite, da der Kompromiss zwischen Stärke und Gewicht fast immer eine der Hauptdesignaufgaben ist, wenn nicht sogar die Einzige, würde ein Wert von weniger als 0,7 in einem virtuell unvermeidbaren Verlust der Attraktivität der identifizierten Lösung resultieren.
Zusammenfassend gesagt ist einer der Hauptvorteile dieser Lösung die vergrößerte Stärke hinsichtlich sowohl der Wälzkörper als auch des Flanschabschnitts der Nabe.
Ein weiterer Vorteil ist die Integration von mehr Komponenten, mit positiven Auswirkungen auf die Kosten, auf die Entfernung von kritischen Schnittstellen, und deshalb auf die Leistungsfähigkeit. Die Schnittstellen, die entfernt werden, sind die, die bezogen sind auf:

a) Die Verwendung eines einzelnen Innenrings, statt der zwei konventionell verwendeten: In diesem Fall muss nicht ein Ring auf den anderen aufgepresst werden, oder die entsprechenden Anpassungsoperationen müssen nicht ausgeführt werden. Selbstverständlich gibt es nicht das Risiko der relativen Verdrehung zwischen den zwei Ringen, noch den Bedarf einer Umformung des radialen und axialen Innenrings;
b) Die Integration zwischen der Nabe und der Glocke des Gleichlaufgelenks, die in der Elimination der genuteten Verbindung zwischen zwei Komponenten, die in Standardversionen präsentiert wird, resultiert. Folglich gibt es keine Probleme aufgrund eines Spiels zwischen den zwei Komponenten oder dem resultierenden Geräusch, das auftreten würde, wenn die Anwendungsrichtung der Last geändert werden würde; es gibt keinen Bedarf, ein genutetes Profil zu schneiden, noch ein Erfordernis für eine Wärmebehandlung des Gleichlaufgelenks mit einem genuteten Profil. Weiterhin eliminiert der Verzicht auf die für eine Drehmomentübertragung erforderliche Schnittstelle eine mögliche Ausfallart in kritischen Anwendungen. Letztendlich gibt es keinen Bedarf für einen Bolzen, um das Gleichlaufgelenk an dem Lager zu befestigen.

Die Reduktion der Schnittstelle hat den kollateralen Effekt, dass weniger Speicherplatz für Material benötigt wird, da, um eine ausreichend robuste Schnittstelle bereitzustellen, die einander zugewandten Komponenten der Schnittstelle ausreichend dick sein müssen, während, wenn es nur eine Komponente gibt, die Gesamtdicke üblicherweise kleiner ist.
Es ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt ist, die als Beispiele der Einheit zu betrachten sind; es ist für einen Fachmann evident, dass verschiedene Änderungen an den Funktionen und der Konfiguration der Elemente, die als beispielhafte Ausführungsbeispiele beschrieben sind, gemacht werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung, der in den anhängigen Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2602123 A1 [0002]

Claims

Radlagereinheit (10) mit: – einer Nabe (20), drehbar, die mit einem Flanschabschnitt (23) ausgestattet ist, der ausgelegt ist für den Eingriff mit einem drehbaren Element eines Motorfahrzeugs, – einer Lagereinheit (30) mit einem radialen Außenring (31), feststehend, der ausgelegt ist für den Eingriff mit einem feststehenden Element des Motorfahrzeugs, einem ersten Wälzkörperkranz (32), axial außen, einem zweiten Wälzkörperkranz (33), axial innen, die zwischen dem radialen Außenring (31) und der Nabe (20) angeordnet sind, wobei – besagte Nabe (20) auch die Funktion des radialen Innenrings der Lagereinheit und die der Glocke eines Gleichlaufgelenks (60) annimmt, dadurch gekennzeichnet, dass – ein axialer Abstand (L) zwischen dem Mittelpunkt des axial inneren Wälzkörperkranzes (33) und dem Wälzmittelpunkt des Gleichlaufgelenks (60), – wobei dieser axialer Abstand als positiv betrachtet wird, wenn der Wälzmittelpunkt des Gleichlaufgelenks (60) hinsichtlich des Mittelpunkts des axial inneren Wälzkörperkranzes (33) in einer Position axial innerhalb ist, und als negativ betrachtet wird, wenn der Wälzmittelpunkt des Gleichlaufgelenks (60) hinsichtlich des Mittelpunkts des axial inneren Wälzkörperkranzes (33) in einer Position axial außerhalb ist – in einem vorgegebenen Bereich entsprechend der folgenden Formel enthalten ist:
wobei: L: axialer Abstand zwischen dem Mittelpunkt des inneren Wälzkörperkranzes (33) und dem Wälzmittelpunkt des Gleichlauflagers (60), P_B: „Teilkreis”-Durchmesser der Wälzkörperkränze (32, 33), S: axialer Abstand zwischen der axialen Außenfläche des Flansches (23) und dem Mittelpunkt des axial äußeren Wälzkörperkranzes (32), A: axialer Abstand zwischen den Mittelpunkten der Wälzkörperkränze (32, 33).
Radlagereinheit nach Anspruch 1, wobei der axiale Abstand (L) zwischen dem Mittelpunkt des axial inneren Wälzkörperkranzes (33) und dem Wälzmittelpunkt des Gleichlaufgelenks (60), der Durchmesser (D_B) der Wälzkörper (32, 33) und der Durchmesser (D_J) der Kugeln des Gleichlaufgelenks (60) in folgendem Verhältnis stehen:
Radlagereinheit nach Anspruch 2, wobei der „Teilkreis”-Durchmesser (P_B) der Wälzkörperkränze (32, 33), der Durchmesser (D_B) der Wälzkörper (32, 33), der „Teilkreis”-Durchmesser (P_J) des Gleichlaufgelenks und der Durchmesser (D_J) der Kugeln des Gleichlaufgelenks (60) in folgendem Verhältnis stehen:
Radlagereinheit nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Durchmesser (P_CD) des Umfangs der Achsen der Axiallöcher (24) zum Befestigen der Nabe (20) an dem rotierenden Element des Motorfahrzeugs und der „Teilkreis”-Durchmesser (P_B) der Wälzkörperkränze (32, 33) in folgendem Verhältnis stehen:
Radlagereinheit nach einem der vorgehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Hülse (50) zum Zentrieren des rotierbaren Elements des Motorfahrzeugs.
Radlagereinheit nach Anspruch 5, wobei die Hülse (50) fest mit dem Flanschabschnitt (23) der Nabe (20) verbunden ist.
Radlagereinheit nach Anspruch 5, wobei die Hülse (50) einstückig mit der Nabe (20) ist.
Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Schutzkappe (63) für eine Fettrückhaltung innerhalb des Gleichlaufgelenks (60).
Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Nabe (20) eine Rippenstruktur aufweist mit einem scheibenförmigen Versteifungsabschnitt (25), der das Volumen, das das Gleichlaufgelenk (60) umfasst, abdichtet.
Radlagereinheit nach Anspruch 9, wobei der Versteifungsabschnitt (25) mit einem oder mehreren Hinterschnitten ausgestattet ist.