EP1934493A1 - Lagereinheit, vorzugsweise radlagereinheit für ein kraftfahrzeug, sowie verfahren zur herstellung einer lagereinheit - Google Patents

Lagereinheit, vorzugsweise radlagereinheit für ein kraftfahrzeug, sowie verfahren zur herstellung einer lagereinheit

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Publication number
EP1934493A1
EP1934493A1 EP06805353A EP06805353A EP1934493A1 EP 1934493 A1 EP1934493 A1 EP 1934493A1 EP 06805353 A EP06805353 A EP 06805353A EP 06805353 A EP06805353 A EP 06805353A EP 1934493 A1 EP1934493 A1 EP 1934493A1
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EP
European Patent Office
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hub
bearing unit
flange
wheel
ring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06805353A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Erwin Hartmann
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IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of EP1934493A1 publication Critical patent/EP1934493A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/063—Fixing them on the shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
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    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49643—Rotary bearing
    • Y10T29/49679—Anti-friction bearing or component thereof

Definitions

  • Bearing unit preferably wheel bearing unit for a motor vehicle, and method for producing a storage unit
  • the invention relates to a bearing unit, preferably a wheel bearing unit for a motor vehicle, comprising a hub with a wheel-side hub flange on which a skewed roller bearing is arranged with at least one inner ring and one outer ring. Furthermore, the invention relates to a method for mounting such a bearing unit, by means of a clamping force on the bearing unit performing device.
  • Wheel bearings are highly stressed parts especially for suspension on the chassis of a motor vehicle, which must withstand a wide variety of operating stresses.
  • An important component of the overall composite wheel bearing are its bearing inner rings, which are fixed axially after heat treatments and cutting steps with a correspondingly high clamping force - depending on the bearing size 50KN to 120KN.
  • Known devices and methods for adjusting such axial Clamping force is a bracing of wheel flange with joint bell, a nut on the wheel flange or a Wälznietbund generated by means of a Wälznietfracs using a Wälznietvenez.
  • Such Wälznietbund is generated by cold deformation by means of rolling rivets at the hub end of the wheel bearing, which forms there an outwardly curved bead for fixing the inner ring to the hub.
  • DE 43 39 847 C2 shows a generic wheel bearing unit for motor vehicles, consisting of a hub and a Schrägnachlzlager, in which at least one inner ring is axially fixed by a generated by means of a plastic cold deformation by means of rolling rivets in a Wälznietmaschine, integrally formed at the hub end bead.
  • the bead seen in cross-section, has a curvature which extends to the outer periphery and is inclined to the inner ring.
  • the inner ring clamping force are of crucial importance to the extent of the supernatant of the initially undeformed bead, the inner ring Kantenverkürzungsgeometrie, the tool profile for the axial bead outer shape and the Wälznietkraft. Tight tolerances and exact dimensions are therefore required.
  • the force-displacement curve is determined and compared with predetermined values.
  • the deviation is introduced as a controlled variable into a force-controlled forming machine, for example a tumbling press.
  • the invention has for its object to provide a bearing unit, preferably a wheel bearing unit for a motor vehicle, the type mentioned and a manufacturing method of such a storage unit, which provides a precise and generates little variance prone clamping force, expansion problems, such as deformations and stresses as in known Wälznietein whatsoever, avoids and are inexpensive to produce and operable.
  • the invention is based on the finding that cold deformations of thick-walled cross-sections at relatively small diameters (ratio of wall thickness to diameter bore 0.2 to 0.08), in particular by Wälznietvon and Wälznietein whatsoever, usually lead to unwanted additional radial deformations and stresses on ⁇ lzniet Municipalen inner ring board which can adversely affect the function and reliability of the storage unit.
  • the invention is therefore based on a bearing unit, preferably a wheel bearing unit for a motor vehicle, comprising a hub with a wheel-side mounting flange, on which a skewed roller bearing with at least one inner ring and an outer ring are arranged.
  • a bearing unit preferably a wheel bearing unit for a motor vehicle, comprising a hub with a wheel-side mounting flange, on which a skewed roller bearing with at least one inner ring and an outer ring are arranged.
  • the fastening flange of the opposite end of the hub is integrally connected to a flange, which braces at least the inner ring with the hub.
  • the at least one inner ring of the angular rolling bearing is connected by the flange without additional radial deformations and / or stresses on the flanschring Technologyen inner ring with the hub of the bearing unit.
  • the solution according to the invention can be used in wheel bearings of all types for motor vehicles, in particular in those wheel bearings which are to have a preset inner ring clamping force, without the need for further modifications or additional expenditures on the wheel bearing.
  • the end of the hub opposite the fastening flange is welded to the flange ring.
  • the mounting flange opposite end of the hub is connected to the flange by means of laser welding.
  • the laser welding method uses a non-contact, thermally less stressful and exact welding method, which has a low radiation divergence with high radiant energy and good focusability and is not subject to wear as a tool.
  • the invention is based on a method for producing a bearing unit, preferably a wheel bearing unit for a motor vehicle, comprising a hub with a wheel-side mounting flange on which a skew roller bearing is arranged with at least one inner ring and one outer ring, by means of a clamping force on the bearing unit, in particular to the at least one inner ring and / or the hub of the bearing unit, performing device.
  • a bearing unit preferably a wheel bearing unit for a motor vehicle, comprising a hub with a wheel-side mounting flange on which a skew roller bearing is arranged with at least one inner ring and one outer ring, by means of a clamping force on the bearing unit, in particular to the at least one inner ring and / or the hub of the bearing unit, performing device.
  • the invention also allows the use of two symmetrical identical inner rings - in the event that two inner rings are arranged for the angular rolling bearing - because a geometric edge shortening can be dimensioned only for strength requirements on the side of the mounting flange.
  • the flanschrDeutsch solvede edge shortening could also be made very small to reduce a bending moment due to the axial clamping force, in contrast to Wälznietein founded where the formation of the edge shortening has a direct impact on the forming behavior of the hub end formed bead.
  • the inventive method further allows the setting of any defined clamping force on the bearing unit or on the at least one inner ring without additional radial expansion problems, as they usually occur in the known WälznieteinRIC, for example, the occurrence of large variations due to the large Umformvarianz.
  • a precise adherence to the clamping force is made possible by a precisely metered pressing force.
  • the clamping force exerted by the device is withdrawn, wherein the bearing unit, in particular the inner ring, in particular by an amount of Flanschteilfederung or the Naben Wegfederkraftanteils and / or the Flanschring Wegfederkraftanteils relaxed in the desired bearing clamping force.
  • the end of the hub opposite the fastening flange is welded to the flange ring.
  • the mounting flange is connected to opposite end of the hub with the flange by means of laser welding. In this case, no deformations and / or tensions occur in the application of the laser welding process.
  • the wheel bearing unit 1 has a hub 2 with a wheel-side mounting flange 3, to which by means of connecting elements 4, for example screws, an unrepresented friction body, namely a brake disc and a wheel rim, are attached.
  • the hub 2 is, as usual for driven axles, via an internal toothing
  • hubs for non-driven axles is the Hub inside without elements for the torque transmission and can be solid or fully formed with recesses.
  • a double-row oblique roller bearing 6 which has a two-part inner ring 7 and an outer ring 8, between which two rings of spherical rolling elements 9 are arranged.
  • the attachment flange 3 opposite end 10 of the hub 2 is integrally connected to a flange 11, namely by means of welding and preferably by laser welding to the designated 12 inner circumference of the flange 11, so that the adjacent inner ring 7 with the hub 2 by a biasing force is tense.
  • this wheel bearing unit 1 is carried out by applying a force acting on the wheel bearing unit 1 clamping force F, which is applied by the device 13 shown schematically.
  • the montfederkraftanteil determined from the known spring characteristics of the hub 2 and the flange 11, which may be determined, for example, in the process for the production process.
  • the flange ring 11 is connected to the end 10 of the hub 2 opposite the fastening flange 3 by a welding operation, preferably by laser welding, in a material-locking manner and free of additional radial widenings or stresses in the inner rings 7.
  • a welding operation preferably by laser welding
  • the force exerted by the device 13 on the wheel bearing inner rings 7 clamping force F is withdrawn.
  • the wheel bearing inner rings 7 relax by the amount of springback of the hub 2 and the flange 11 in the desired Radlagerklemmkraft.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagereinheit, vorzugsweise eine Radlagereinheit (1) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Nabe (2) mit einem radseitigen Befestigungsflansch (11), an der ein Schrägwälzlager (6) mit zumindest einem Innenring (7) und einem Außenring (8) angeordnet sind. Um die Lagereinheit (1 ) kostengünstig herstellen sowie betreiben zu können, und um beispielsweise Verformungen und Spannungen wie bei bekannten Wälznieteinheiten zu vermeiden, ist das dem Befestigungsflansch (3) gegenüber liegende Ende (10) der Nabe (2) mit einem Flanschring (11 ) stoffschlüssig verbunden, der zumindest den Innenring (7) mit der Nabe (2) verspannt. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer Lagereinheit (1), vorzugsweise einer Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Nabe (2) mit einem radseitigen Befestigungsflansch (3), an der ein Schrägwälzlager (6) mit zumindest einem Innenring (7) und einem Außenring (8) angeordnet sind, mittels einer eine Klemmkraft (F) auf die Lagereinheit (1) ausübenden Vorrichtung (13).

Description

Schaeffler KG Industriestraße 1 - 3, 91074 Herzogenaurach
Lagereinheit, vorzugsweise Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zur Herstellung einer Lagereinheit
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinheit, vorzugsweise eine Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Nabe mit einem radseitigen Nabenflansch, an der ein Schrägwälzlager mit zumindest einem Innenring und einem Außenring angeordnet ist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Montieren einer solchen Lagereinheit, mittels einer eine Klemmkraft auf die Lagereinheit ausübenden Vorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Radlager sind hoch beanspruchte Teile insbesondere für Radaufhängungen am Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges, die unterschiedlichsten Betriebsbeanspruchungen standhalten müssen.
Eine wichtige Komponente des Gesamtverbundes Radlager sind dessen Lagerinnenringe, die nach Wärmebehandlungen und Zerspanschritten mit einer entsprechend hohen Klemmkraft - je nach Lagergröße 50KN bis 120KN - axial fixiert werden. Bekannte Vorrichtungen und Verfahren zur Einstellung einer solchen axialen Klemmkraft sind ein Verspannen von Radflansch mit Gelenkglocke, eine Mutter auf dem Radflansch oder ein mittels eines Wälznietprozesses unter Verwendung einer Wälznieteinheit erzeugter Wälznietbund.
Ein solcher Wälznietbund wird durch Kaltverformung mittels Wälznieten am Nabenende des Radlagers erzeugt, wobei sich dort ein nach außen gekrümmter Wulst zur Fixierung des Innenringes an der Nabe ausbildet.
Die DE 43 39 847 C2 zeigt eine gattungsgemäße Radlagereinheit für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Nabe und einem Schrägwälzlager, bei dem zumindest ein Innenring durch einen mit Hilfe einer plastischen Kaltverformung mittels Wälznieten in einer Wälznietmaschine erzeugten, am Nabenende angeformten Wulst axial fixiert ist.
Dabei weist der Wulst, im Querschnitt gesehen, eine Krümmung auf, die sich zum Außenumfang hin erstreckt und zum Innenring geneigt ist. Für die Erzeugung der Innenringklemmkraft sind von entscheidender Bedeutung das Maß des Überstandes des zunächst unverformten Wulstes, die Innenring- Kantenverkürzungsgeometrie, das Werkzeugprofil für die axiale Wulstaußenform sowie die Wälznietkraft. Enge Toleranzen und genaue Abmessungen sind deshalb erforderlich.
Die Erzeugung des Wälznietbundes für eine entsprechend hohe Klemmkraft hat zwangsläufig eine zusätzliche radiale Aufweitung des wälznietseitigen In- nenringbordes zur Folge; es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Wälznietkraft und radialer Bordaufweitung.
Produktseitige Maßnahmen wie verstärkte Innenringquerschnitt sowie Formgebung der Kantenverkürzung oder Flanschhals (Wulst) erlauben nur eine begrenzte Reduzierung der radialen Innenringbordaufweitung. Für die Sicherstellung der Bauteilfunktion sind deshalb zusätzliche Maßnahmen wie spezielle Wärmebehandlung, Bearbeitungsschritte oder Pressverband während des Wälznietens erforderlich, die das Design bzw. den Prozess verteuern.
Zur Fertigung eines solchen gekrümmten (Wälzniet-)Wulstes zum axialen Fixieren des wenigstens einen Lagerinnenringes ist aus der DE 196 13 441 A1 ein Verfahren zur Herstellung einer aus mehreren Einzelteilen bestehenden Wälzlagerbaueinheit, insbesondere einer Radlagerung für Kraftfahrzeuge, bekannt, wobei ein Lagerring gegen eine Wellenschulter oder zwei nebeneinander angeordnete Lagerringe gegeneinander verspannt und durch einen kalt umgeformten Wulst bzw. Bund zusammengehalten werden.
Hierzu wird beim Aufschieben der Lagerringe auf die Nabe, beim Anschlagen an einer axialen Innenringanschlagfläche und beim Kaltumformen des Wulstes mittels einer elektronischen Messeinrichtung der Kraft-Weg-Verlauf ermittelt und mit vorgegebenen Werten verglichen. Bei Abweichungen von dem vorgegebenen Kraft-Weg-Verlauf wird die Abweichung als Regelgröße in eine kraftgesteuerte Umformmaschine, beispielsweise eine Taumelpresse, eingeleitet.
Dieses Verfahren ist sehr aufwändig zu realisieren, da dieses einen technischen Überwachungszyklus mit zugehörigen elektronischen Komponenten erfordert. Weiterhin ist nachteilig, dass durch die Kaltverformung eine Verformung des Wulstes stattfindet und es dadurch zu Spannungen kommt, die in der Regel zusätzliche fertigungstechnische Arbeiten notwendig machen, um diese Spannungen zu beseitigen. Auf Grund der großen Umformvarianz unterliegen solche Wälznieteinheiten zudem großen Streuungen im Hinblick auf die erforderlichen Klemmkräfte.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagereinheit, vorzugsweise eine Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug, der eingangs genannten Art sowie ein Herstellverfahren einer solchen Lagereinheit zu schaffen, die eine präzise und wenig Varianz behaftete Klemmkraft erzeugt, Aufweitungsprobleme, beispielsweise Verformungen und Spannungen wie bei bekannten Wälznieteinheiten, vermeidet sowie kostengünstig herstellbar und betreibbar sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Kaltverformungen von dickwandigen Querschnitten bei relativ kleinen Durchmessern (Verhältnis von Wanddicke zu Durchmesser Bohrung 0,2 bis 0,08), insbesondere mittels Wälznietverfahren und Wälznieteinheiten, meistens zu unerwünschten zusätzlichen radialen Verformungen und Spannungen am wälznietseitigen Innenringbord führen, welche die Funktion und Zuverlässigkeit der Lagereinheit negativ beeinflussen können.
Die Erfindung geht daher aus von einer Lagereinheit, vorzugsweise eine Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Nabe mit einem radseitigen Befestigungsflansch, an der ein Schrägwälzlager mit zumindest einem Innenring und einem Außenring angeordnet sind. Zudem ist vorgesehen, dass das dem Befestigungsflansch gegenüberliegende Ende der Nabe mit einem Flanschring stoffschlüssig verbunden ist, der zumindest den Innenring mit der Nabe verspannt.
Durch diesen Aufbau wird eine stoffschlüssige Verbindung des Schrägwälzlagers mit der Nabe der Lagereinheit durch zwei Bauteile erreicht, nämlich die Verbindung des dem Befestigungsflansch gegenüberliegenden Endes der Nabe mit einem Flanschring.
Damit wird der zumindest eine Innenring des Schrägwälzlagers durch den Flanschring ohne zusätzliche radiale Verformungen und/oder Spannungen am flanschringseitigen Innenring mit der Nabe der Lagereinheit verbunden. Die erfindungsgemäße Lösung ist bei Radlagern aller Bauformen für Kraftfahrzeuge, insbesondere bei solchen Radlagern, die eine voreingestellte Innenring- klemmkraft aufweisen sollen, einsetzbar, ohne dass weitere Modifikationen bzw. Mehraufwendungen am Radlager notwendig sind.
Vorteilhafterweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass das dem Befestigungsflansch gegenüberliegende Ende der Nabe mit dem Flanschring verschweißt ist. Bevorzugt ist das dem Befestigungsflansch gegenüber liegende Ende der Nabe mit dem Flanschring mittels Laserschweißen verbunden.
Durch das Laserschweißverfahren wird ein berührungsfreies, thermisch wenig belastendes und exaktes Schweißverfahren angewendet, welches eine geringe Strahlungsdivergenz bei hoher Strahlungsenergie und guter Fokussierbarkeit besitzt und als Werkzeug keinem Verschleiß unterliegt.
Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Herstellung einer Lagereinheit, vorzugsweise einer Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Nabe mit einem radseitigen Befestigungsflansch, an der ein Schrägwälzlager mit zumindest einem Innenring und einem Außenring angeordnet ist, mittels einer eine Klemmkraft auf die Lagereinheit, insbesondere auf den zumindest einen Innenring und/oder die Nabe der Lagereinheit, ausübenden Vorrichtung.
Bei diesem Verfahren wird nach dem Aufbringen des Schrägwälzlagers auf die Nabe ein Flanschring an dem dem Befestigungsflansch gegenüberliegenden Ende der Nabe aufgesetzt. Anschließend wird durch die Vorrichtung eine Klemmkraft zuzüglich eines Rückfederkraftanteils, insbesondere des Rückfederkraftanteils der Nabe und/oder des Flansch ringes, auf die Lagereinheit, insbesondere auf den zumindest einen Innenring und/oder die Nabe der Lagereinheit, ausgeübt und währenddessen der Flanschring mit dem dem Befestigungsflansch gegenüber liegenden Ende der Nabe stoffschlüssig verbunden. Mit diesem Verfahren lässt sich eine präzise und gleichmäßige Klemmkraft mit geringer Varianz für die Klemmkraft für Großserien einhalten.
Die Erfindung erlaubt darüber hinaus die Verwendung von zwei symmetrischen identischen Innenringen - für den Fall, dass zwei Innenringe für das Schrägwälzlager angeordnet sind - , da eine geometrische Kantenverkürzung allein nach Festigkeitsbedürfnissen auf der Seite des Befestigungsflansches dimensioniert werden kann.
Ebenso könnte die flanschringseitige Kantenverkürzung auch sehr klein ausgeführt werden zur Reduzierung eines Biegemomentes infolge der axialen Klemmkraft, im Gegensatz zu Wälznieteinheiten, bei denen die Ausbildung der Kantenverkürzung einen direkten Einfluss auf das Umformverhalten des am Nabenende Angeformten Wulstes hat.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ferner die Einstellung einer beliebigen definierten Klemmkraft an der Lagereinheit bzw. auf den mindestens einen Innenring ohne zusätzliche radiale Aufweitungsprobleme, wie sie in der Regel bei den bekannten Wälznieteinheiten vorkommen, beispielsweise das Auftreten von großen Streuungen auf Grund der großen Umformvarianz.
Weiterhin wird eine präzise Einhaltung der Klemmkraft durch eine genau dosierbare Presskraft ermöglicht. Besonders vorteilhaft wirkt sich das Ausüben der Klemmkraft zuzüglich des Rückfederanteils, insbesondere des Rückfederanteils der Nabe (Flanschteilfederung) und/oder des Flanschringes, - wobei eine Federkennlinie bzw. Federkennlinien der Nabe und/oder des Flanschringes bekannt sind, woraus der Rückfederanteil bestimmbar ist, - auf die Lagereinheit aus, die nicht durch Verformungen der verwendeten Werkstoffe oder Spannungen in den Werkstoffen beeinträchtigt wird.
Weiterhin ist vorgesehen, dass nach Beendigung des Verbindungsvorganges die von der Vorrichtung ausgeübte Klemmkraft zurückgenommen wird, wobei sich die Lagereinheit, insbesondere der Innenring, insbesondere um einen Betrag der Flanschteilfederung bzw. des Nabenrückfederkraftanteils und/oder des Flanschringrückfederkraftanteils in die gewünschte Lagerklemmkraft entspannt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das dem Befestigungsflansch gegenüber liegende Ende der Nabe mit dem Flanschring verschweißt. Bevorzugt wird das dem Befestigungsflansch gegen über liegende Ende der Nabe mit dem Flanschring mittels Laserschweißen verbunden. Hierbei treten keine Verformungen und/oder Verspannungen bei der Anwendung des Laserschweißverfahrens auf.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einer Ausführungsform näher erläutert. Darin zeigt die Zeichnungsfigur eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Radlagereinheit, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren montiert wurde.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Radlagereinheit 1 weist eine Nabe 2 mit einem radseitigen Befestigungsflansch 3 auf, an dem mittels Verbindungselementen 4, beispielsweise Schrauben, ein nicht dargestellter Reibkörper, nämlich eine Bremsscheibe und eine Radfelge, befestigt werden.
Die Nabe 2 ist, wie für angetriebene Achsen üblich, über eine Innenverzahnung
5 in deren Inneren verdrehfest mit einer angetriebenen Gelenkwellenachse verbindbar.
Im Falle - nicht dargestellt - von Naben für nicht angetriebene Achsen ist die Nabe innen ohne Elemente für die Drehmomentübertragung und kann massiv voll oder mit Aussparungen ausgebildet sein.
Auf der Nabe 2 ist ein in diesem Fall zweireihiges Schrägwälzlager 6 angeordnet, welches einen zweigeteilten Innenring 7 und einen Außenring 8 aufweist, zwischen denen zwei Kränze kugelförmiger Wälzkörper 9 angeordnet sind.
Das dem Befestigungsflansch 3 gegenüber liegende Ende 10 der Nabe 2 ist mit einem Flanschring 11 stoffschlüssig verbunden, nämlich mittels Schweißen und vorzugsweise mittels Laserschweißen an dem mit 12 bezeichneten inneren Umfang des Flanschringes 11 , so dass der angrenzende Innenring 7 mit der Nabe 2 durch eine Vorspannkraft verspannt ist.
Wie nachfolgend erläutert wird, erfolgt das Herstellen bzw. Montieren dieser Radlagereinheit 1 unter Anwendung einer auf die Radlagereinheit 1 wirkenden Klemmkraft F, die von der schematisch dargestellten Vorrichtung 13 aufgebracht wird.
Nach dem axialen Aufschieben des Schrägwälzlagers 6 auf die Nabe 2 wird der Flanschring 11 am dem Befestigungsflansch 3 gegenüber liegenden Ende 10 der Nabe 2 aufgesetzt. Anschließend wird durch die Vorrichtung 13 die Klemmkraft F zuzüglich eines Rückfederkraftanteils der Nabe 2 (Flanschteilfederung) und des Flanschringes 11 auf die Radlagerinnenringe 7 ausgeübt.
Der Rückfederkraftanteil bestimmt sich dabei aus den bekannten Federkennlinien der Nabe 2 und des Flanschringes 11 , welche beispielsweise im Vorgang zum Herstellprozesses bestimmt sein können.
Gleichzeitig wird der Flanschring 11 mit dem dem Befestigungsflansch 3 gegenüber liegenden Ende 10 der Nabe 2 durch einen Schweißvorgang, vorzugsweise durch Laserschweißen, stoffschlüssig sowie frei von zusätzlichen radialen Aufweitungen bzw. Spannungen in den Innenringen 7 verbunden. Nach Beendigung des Schweißvorganges wird die von der Vorrichtung 13 auf die Radlagerinnenringe 7 ausgeübte Klemmkraft F zurückgenommen. Dabei entspannen sich die Radlagerinnenringe 7 um den Betrag der Rückfederung der Nabe 2 und des Flanschringes 11 in die gewünschte Radlagerklemmkraft.
Bezugszeichenliste
Radlagereinheit
Nabe
Befestigungsflansch
Verbindungselement
Innenverzahnung
Schrägwälzlager
Innenring
Außenring
Wälzkörper
Nabenende
Flanschring
Schweißstelle
Vorrichtung
Klemmkraft

Claims

Schaeffler KG Industriestraße 1 - 3, 91074 HerzogenaurachPatentansprüche
1. Lagereinheit, vorzugsweise Radlagereinheit (1) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Nabe (2) mit einem radseitigen Befestigungsflansch
(11), an der ein Schrägwälzlager (6) mit zumindest einem Innenring (7) und einem Außenring (8) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Befestigungsflansch (3) gegenüber liegende Ende (10) der Nabe (2) mit einem Flanschring (11) stoffschlüssig ver- bunden ist, der zumindest den Innenring (7) mit der Nabe (2) verspannt.
2. Lagereinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das dem Befestigungsflansch (3) gegenüberliegende Ende (10) der Nabe (2) mit dem Flanschring (11 ) verschweißt ist.
3. Lagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Befestigungsflansch (3) gegenüber liegende Ende (10) der Nabe (2) mit dem Flanschring (11) mittels Laserschweißen ver- bunden ist.
4. Verfahren zur Herstellung einer Lagereinheit (1), vorzugsweise einer Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Nabe (2) mit einem radseitigen Befestigungsflansch (3), an der ein Schrägwälzla- ger (6) mit zumindest einem Innenring (7) und einem Außenring (8) angeordnet sind, mittels einer eine Klemmkraft auf die Lagereinheit (1), insbesondere auf den Innenring (7) und/oder auf die Nabe (2) der Lagereinheit (1), ausübenden Vorrichtung (13), dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen des Schrägwälzlagers (6) auf die Nabe (2) ein Flanschring (11) an dem dem Befestigungsflansch (3) gegenüberliegenden Ende (10) der Nabe (2) aufgesetzt wird, und dass anschließend durch die Vorrichtung (13) eine Klemmkraft (F) zuzüglich eines Rückfederkraftanteils, insbesondere eines Rückfederkraftanteils der Nabe (2) und/oder des Flanschringes (11), auf die Lagereinheit (1), insbesondere auf den Innenring (7) und/oder auf die Nabe (2) der Lagereinheit (1), ausgeübt sowie währenddessen der Flanschring (11) mit dem dem Befestigungsflansch (3) gegenüberliegenden Ende (10) der Nabe (2) stoffschlüssig verbunden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung des Verbindungsvorganges die von der Vorrichtung (13) ausgeübte Klemmkraft (F) zurückgenommen wird, wobei sich die Lagereinheit (1), insbesondere der Innenring (7), insbesondere um einen Betrag einer Flanschteilfederung bzw. des Nabenrückfederkraftanteils und/oder des Flanschringrückfederkraftanteils in die gewünschte Lagerklemmkraft entspannt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Befestigungsflansch (3) gegenüberliegende Ende (10) der Nabe (2) mit dem Flanschring (11) verschweißt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Befestigungsflansch (3) gegenüberliegende Ende (10) der Nabe (2) mit dem Flanschring (11) mittels Laserschweißen verbunden.
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