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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Radlagereinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, umfassend zwei axial benachbart angeordnete Lagerringe, wobei die beiden Lagerringe jeweils einen lagerringseitigen Verbindungsabschnitt aufweisen. Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf Radlager- und Achsgetriebeanwendungen.
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Ein gängiges Beispiel für eine derartige Lageranordnung umfasst zwei axial benachbarte Wälzlager. Die der Lageranordnung zugehörigen Wälzlager sind jeweils an einem ihrer Lagerringe mit Verbindungsabschnitten versehen, über welche diese im montierten Zustand der Lageranordnung mittels eines Sicherungselements, wie z.B. einem Sicherungsring, bezüglich einer Zentralachse der Lageranordnung axial miteinander verbunden sind. Bei entsprechenden Lageranordnungen ist in der Regel eine Abdichtung nach außen, das heißt eine Abdichtung gegenüber dem Eintritt von Fremdstoffen, Verunreinigungen etc., vorzusehen. Die aus dem Stand der Technik bekannten, Abdichtungen sind insbesondere in fertigungstechnischer wie auch konstruktiver Hinsicht häufig aufwändig und kostenintensiv herzustellen.
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Ferner haben die aus dem Stand der Technik bekannten Lageranordnungen aufgrund der Fertigungstoleranzen von Lager und Gehäuse nach dem Einpressen in das Gehäuse einen bestimmten Erwartungstoleranzbereich. Zum Erreichen einer definierten Vorspannung des Lagers werden Lagerungen mit Passscheiben oder Zwischenringen eingesetzt. Derartige Lageranordnungen sind entweder mit zwei Sicherungsringen auszuführen oder es ist auf Sicherungsringe zu verzichten, wodurch eine sichere und zerlegungsfreie Demontage der Lagerringe nicht möglich ist.
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Aus der
DE 195 26 167 A1 geht eine Selbstschmierende und versiegelte Ritzelpatronenlagerbaugruppe zur Verwendung mit einem Untersetzungsgetriebesystem hervor, welche zum Beispiel zum Bilden einer Wellenlagerung für eine Ritzelwelle einer Motorfahrzeug-Antriebsachse verwendet werden kann. Die Lagerbaugruppe weist ein Paar Wälzlager auf mit einem äußeren und einem inneren Laufring und einer Mehrzahl von über den Umfang beabstandeten Wälzkörpern, welche entlang inneren und äußeren Laufbahnen rollen. Zwischen den inneren Laufringen des Lagers ist ein Abstandshalter vorgesehen, und zwischen den inneren Laufringen und dem Abstandshalter ist wenigstens eine Dichtung ausgebildet, um die inneren Laufringe zusammen in Umfangsrichtung abzudichten. Ferner ist ein Paar Dichtungen vorgesehen zwischen den inneren und äußeren Laufringen jedes Lagers bei jeder Außenfläche, um an den Enden der Lagerbaugruppe Sperren zu bilden zum Zurückhalten des Schmieröles in der Lagerbaugruppe.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radlagereinheit zur Verfügung zu stellen, welche einen reduzierten Vorspannungsbereich aufweist, der zugleich gezielt eingestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Radlagereinheit mit mindestens einem Außenring und zumindest einem Innenringen, zwischen denen in einem Käfig geführte Wälzkörper angeordnet sind, wobei der mindestens eine Außenring in ein Gehäuse eingepresst ist und das Gehäuse einen ersten Einpressabschnitt und einen zweiten Einpressabschnitt aufweist, wobei das Gehäuse im Bereich des ersten Einpressabschnitts einen kleineren Querschnitt aufweist als ein Querschnitt des Gehäuses im Bereich des zweiten Einpressabschnittes.
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Das Gehäuse kann gemäß der Erfindung auch als Radnabe ausgebildet sein. An dessen Innenumfang ist ein erster und zweiter Einpressabschnitt ausgebildet, in welchen der mindestens eine Außenring und somit das Lager eingepresst wird. Erfindungsgemäß weist das Gehäuse im Bereich des ersten Einpressabschnitts einen kleineren Querschnitt auf als ein Querschnitt des Gehäuses im Bereich des zweiten Einpressabschnittes. Dies hat den Vorteil, dass dieser Abschnitt flexibler ausgestaltet ist und sich somit zur Einstellung einer Vorspannung leichter verformen lässt. Je nach Steifigkeit des Einpressabschnittsstellt sich eine kleinere oder größere Vorspannung ein, d.h. je flexibler der Einpressabschnitt, desto geringer ist die Vorspannung, welche sich an der Radlagereinheit einstellt.
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Für Anwendungen der Lageranordnung in Radlager und Achsgetriebe, ist eine Vorspannung der Lageranordnung erforderlich. Dies ist insbesondere dann vorgesehen, wenn die Lageranordnung ohne Belastung oder mit nur sehr geringer Belastung und hohen Drehzahlen arbeiten soll. In diesem Fall dient die Vorspannung als Mindestbelastung des Lagers und verhindert Lagerschäden durch Gleitbewegungen der Wälzkörper. Mit anderen Worten wird dadurch die Lebensdauer erhöht. Ferner erhöht die Lagervorspannung die Steifigkeit der Lageranordnung und die Genauigkeit der Wellenführung. Eine Verbesserung der Laufgeräusche des Lagers ist ein weiterer Vorteil, der mit einer Lagervorspannung einhergeht.
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Bevorzugterweise ist am Außenumfang des Gehäuses im Bereich des ersten Einpressabschnittes ein Ringelement vorgesehen. Nachdem der mindestens eine Außenring und somit das Lager in das Gehäuse eingepresst wurde, wird eine Vorspannung gemessen. Daraufhin findet ein Abgleich einer IST-Vorspannung mit einer SOLL-Vorspannung statt. Je nachdem wie hoch die Vorspannung ist. Weichen diese beiden Werte voneinander ab, wird mittels des Ringelementes die Vorspannung entsprechend eingestellt. Hierzu wird das Ringelement auf das Gehäuse aufgepresst. Folglich wird der „flexible“ Einpressabschnitt versteift und der Querschnitt verengt, so dass der betroffene Außenring sich einengt und die Vorspannung im Lager steigt. Beim Aufpressen auf das Gehäuse übt das Ringelement einen Pressdruck aus, der sich durch das Gehäuse bis auf den Außenring durchschlägt und somit auch den Außenring zusammenpresst. Da der Pressverband (bestehend aus zwei Komponenten: Gehäuse und Ringelement) im Querschnitt deutlich dicker ist, wir dieser Bereich deutlich steifer. Anhand eines derartigen Aufbaus ist es möglich, die Vorspannung flexibel einzustellen.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Ringelement als Ring ausgebildet. Der Ring ist hierbei einteilig ausgebildet. Für jede entsprechende Toleranzklasse müssen hierbei unterschiedliche Ringe gefertigt werden.
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Nach einer Ausführung der Erfindung ist das Ringelement mittels zweier Halbschalen ausgebildet ist, welche mittels eines Verbindungselementes fest miteinander verbunden sind. Als Verbindungselement ist bevorzugterweise eine Schraubverbindung vorgesehen. Vorteilhaft gegenüber einem einteiligen Ring ist, dass eine derartige Ausführungsform für verschieden Toleranzklassen anwendbar ist.
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Bevorzugterweise sind die Wälzkörper als Kegelrollen ausgebildet. Es kann sich bei den Wälzkörpern jedoch auch um Nadelrollen, Zylinderrollen, Tonnenrollen oder Kugelrollen, die für schwere Nutzfahrzeuge, beziehungsweise für eine hohe Lastübertragung geeignet sind. Alternativ sind auch kugelförmige Wälzkörper denkbar.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von zwei Figur dargestellt. Es zeigt:
- 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagereinheit,
- 2 einen Längsschnitt durch ein Ringelement der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform, und
- 3 einen Längsschnitt durch ein Ringelement der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagereinheit 1. Die Radlagereinheit ist als zweireihiges Kegelrollenlager 2 ausgeführt. Das Kegelrollenlager 2 weist zwei Innenringe 3, 4 sowie zwei Außenringe 5, 6 auf. Zwischen durch den Innenringen 3, 4 und den Außenringen 5, 6 ausgebildeten Laufflächen sind Kegelrollen 7 angeordnet, welche an den Laufflächen abwälzen.
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Das Kegelrollenlager 2 ist mittels der beiden Außenringe in ein Gehäuse 8, welches in diesem Beispiel als Radnabe 9 ausgebildet ist, eingepresst. Hierzu weist das Gehäuse an seinem Innenumfang 10 einen erste Einpressabschnitt 11 und eine zweite Einpressabschnitt 12 auf. Das Gehäuse 8 weist im Bereich des ersten Einpressabschnitts 11 einen kleineren Querschnitt d1 auf als ein Querschnitt d2 des Gehäuses 8 im Bereich des zweiten Einpressabschnittes 12. Am Außenumfang 13 des Gehäuses 8 im Bereich des ersten Einpressabschnittes 11 ist ein Ringelement 14 vorgesehen. Nachdem die eine Außenringe 5, 6 und somit das Kegelrollenlager 2 in das Gehäuse 8 eingepresst wurde, wird eine Vorspannung gemessen. Daraufhin findet ein Abgleich einer IST-Vorspannung mit einer SOLL-Vorspannung statt. Weichen diese beiden Werte voneinander ab, wird mittels des Ringelementes 14 die Vorspannung entsprechend eingestellt. Hierzu wird das Ringelement 14 auf das Gehäuse 8 bzw. dem Bereich des ersten Einpressabschnittes 11 aufgepresst. Folglich wird der „flexible“ Einpressabschnitt 11 versteift und der Querschnitt d1 verengt, so dass der betroffene Außenring 6 sich einengt und die Vorspannung im Lager 2 steigt. Da der Pressverband (bestehend aus zwei Komponenten: Gehäuse 8 und Ringelement 14) im Querschnitt deutlich dicker ist, wird dieser Bereich deutlich steifer.
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Aus 2 ist eine erste Ausführungsform des Ringelementes 14 ersichtlich. Das Ringelement 14 ist als Ring 15 ausgebildet. Der Ring 15 ist hierbei einteilig ausgebildet. Für jede entsprechende Toleranzklasse müssen hierbei unterschiedliche Ringe 15 gefertigt werden.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Ringelementes 14. Das Ringelement 14 mittels zweier Halbschalen 16, 17 ausgebildet. Diese beiden Halbschalen 16, 17 werden mittels eines Verbindungselementes 18 fest miteinander verbunden. Als Verbindungselement 18 ist eine Schraubverbindung 19 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radlagereinheit
- 2
- Kegelrollenlager
- 3
- Innenring
- 4
- Innenring
- 5
- Außenring
- 6
- Außenring
- 7
- Kegelrollen
- 8
- Gehäuse
- 9
- Radnabe
- 10
- Innenumfang
- 11
- Erster Einpressabschnitt
- 12
- Zweiter Einpressabschnitt
- 13
- Außenumfang
- 14
- Ringelement
- 15
- Ring
- 16
- Halbschale
- 17
- Halbschale
- 18
- Verbindungselement
- 19
- Schraubenverbindung
- d1
- Querschnitt
- d2
- Querschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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