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Title:
WHEEL BEARING UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/124179
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wheel bearing unit comprising a wheel hub (2). The wheel hub (2) has an integrally formed wheel flange (3) at one end and an inner ring (7) which can be rotated together with the wheel hub (2). The inner ring (7) is secured on the wheel hub (2) by means of a rolling rivet connection (8) in order to pretension a row of rolling elements (5) relative to an outer ring (6). The wheel bearing unit also comprises an encoder (9), which is provided on the inner ring (7) and extends radially in the direction of the outer ring (6), and a protective cover (11) which is secured to the outer ring (6) in order to close and seal annular openings that are formed between the outer ring (6) and the wheel hub (2). A cylindrical assembly portion (12) of the protective cover (11) is pressed into a cylindrical press-in portion (13) of the outer ring (6), and a shielding portion (14) extends from the cylindrical assembly portion (12) inwards in a radial direction (R1). A base portion (16) is provided which adjoins the shielding portion (14) in order to cover an inner-side end of the wheel hub (2), and a sealing element (17) is provided on a circumferential surface (18), which faces away from the outer ring (6), of the cylindrical assembly portion (12). The sealing element (17) is formed such that a part of the sealing element (17) protrudes from the assembly portion (12) in the axial direction (R2) in order to form a sealing lip (19) which is pressed axially onto a portion (20) of the outer ring (6) in order to sealingly rest against said portion (20).

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WO/2002/020284BEARING UNITIZED FOR HANDLING
JP2011178216BEARING UNIT
Inventors:
BECKER ANDREAS (DE)
KÖNIGER FLORIAN (DE)
HÄPP ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/DE2016/200009
Publication Date:
August 11, 2016
Filing Date:
January 14, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B60B27/00; B60B17/00; F16C33/72
Foreign References:
DE112009002661T52012-06-21
DE102011009014A12011-07-28
EP2980432A12016-02-03
DE112011100942T52013-01-24
EP2047131B12013-09-18
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Claims:
Patentansprüche

Radlagereinheit mit einer Radnabe (2), wobei die Radnabe (2) an ihrem einen Ende einen integral ausgebildeten Radflansch (3) und einen zusammen mit der Radnabe (2) drehbaren Innenring (7) aufweist, wobei der Innenring (7) mittels eines Wälznietbundes (8) auf der Radnabe (2) befestigt ist, um eine Wälzkörperreihe (5) gegenüber einem Außenring (6) vorzuspannen, und mit einem Encoder (9), welcher am Innenring (7) vorgesehen ist und sich radial in Richtung des Außenringes (6) erstreckt und mit einer Schutzabdeckung (1 1 ), welche am Außenring (6) fest ist, um ringförmige Öffnungen, welche zwischen dem Außenring (6) und der Radnabe (2) ausgebildet sind, zu verschließen und abzudichten, wobei die Schutzabdeckung (1 1 ) mit einem zylindrischen Montageabschnitt (12) in einen zylindrischen Einpressabschnitt (13) des Außenrings (6) einge- presst ist und sich von dem zylindrischen Montageabschnitt (12) ein Abschirmabschnitt (14) aus in Radialrichtung (R1 ) nach innen erstreckt, und einen Bodenabschnitt (16), der an den Abschirmabschnitt (14) anschließt um ein innenseitiges Ende der Radnabe (2) zu bedecken, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Außenring (6) abgewandten Umfangsfläche (18) des zylindrischen Montageabschnittes (12) ein Dichtelement (17) vorgesehen ist, wobei das Dichtelement (17) derart ausgebildet ist, dass ein Teil des Dichtelementes (17) in einer axialen Richtung (R2) von dem Montageabschnitt (12) hervorsteht, um eine Dichtlippe (19) auszubilden, welche axial auf einen Abschnitt (20) des Außenrings (6) geschoben wird, um dichtend an diesem Abschnitt (20) anzuliegen.

Radlagereinheit nach Anspruch 1 , wobei der Abschnitt (20) des Außenrings (6) an dem die Dichtlippe (19) des Dichtelementes (17) anliegt, geneigt ausgebildet ist.

3. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzabdeckung (1 1 ) aus einem nicht ferromagnetischen Material ausgebildet ist.

4. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Abschnitte, wobei das Dichtelement (17) aus einem Elastomer ausgebildet ist und an den Montageabschnitt (12) vulkanisiert ist.

5. Radlagereinheit nach Anspruch 1 , wobei sich das Dichtelement (17, 21 ) entlang der Schutzabdeckung (1 1 ) erstreckt.

6. Radlagereinheit nach Anspruch 1 , wobei der Abschirmabschnitt (14) über einen zylindrischen Abschnitt (15) an den Bodenabschnitt (16) anschließt.

7. Radlagereinheit nach Anspruch 1 , wobei die Schutzabdeckung (1 1 ) mit dem zylindrischen Montageabschnitt (12) an einem Innenumfang des Außenrings (6) eingepresst ist.

8. Radlagereinheit nach Anspruch 1 , wobei die Schutzabdeckung (1 1 ) mit dem zylindrischen Montageabschnitt (12) an einem Außenumfang des Außenrings (6) eingepresst ist.

9. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzabdeckung (1 1 ) schalenförmig und durch Pressformen ausgebildet ist.

10. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drehgeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit der Radnabe (2) vorgesehen ist, wobei der Drehgeschwindigkeitssensor und der Encoder (9) mit einem vorbestimmten Luftspalt in Axialrichtung über den Abschirmabschnitt (14) einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Description:
Bezeichnung der Erfindung

Radlagereinheit

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radlagereinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Hintergrund der Erfindung

Wälzgenietete Radlagereinheiten sind für Personenkraftwagen in der Vergangenheit in einer großen Vielzahl eingesetzt worden. Gerade bei nicht angetrie- benen Radlagereinheiten ist man standardgemäß zur Verwendung in Verbindung mit fahrzeugseitigen Deckeln übergegangen, die einen großen Teil der axialseitigen Dichtfunktion übernehmen können. Gerade in Verbindung mit sensierten Radlagereinheiten, die beispielsweise Raddrehzahlen erkennen bzw. messen können, sind diese Deckelverschlüsse von Vorteil. Durch derarti- ge Deckelverschlüsse ist es nicht mehr notwendig eine weitere Dichtung vorzusehen. Deckel mit angestellten Sensoren bestehen zumindest im Sensorbereich aus einem nichtmagnetischem Material, weshalb oftmals Edelstahldeckel verwendet werden.

Aus der DE 1 1 201 1 100 942 T5 ist eine Radlagereinheit mit einem Deckel bekannt, bei der der Deckel mit einem Abschnitt der in das fahrzeugseitige Ende eines Außenringes eingepresst ist. Zwischen dem Außenring und dem Deckel ist ein elastisches Element vorgesehen, welches mit dem Deckel komplett eingepresst wird und komplett elastisch verformt wird. Die EP 2 047 131 B1 offenbart eine Radlagereinheit, welche einen Deckel zur Abdichtung des Lager vorsieht. Der Deckel wird mit einem Abschnitt auf einer äußeren Umfangsfläche eines Außenrings angebracht.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radlagereinheit zur Verfügung zustellen, welche eine sichere Abdichtung des Lagers gewährleitstet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Radlagereinheit mit einer Radnabe, wobei die Radnabe an ihrem einen Ende einen integral ausgebildeten Radflansch und einen zusammen mit der Radnabe drehbaren Innenring aufweist, wobei der Innenring mittels eines Wälznietbundes auf der Radnabe befestigt ist, um eine Wälzkörperreihe gegenüber einem Außenring vorzuspannen, und mit einem Encoder, welcher am Innenring vorgesehen ist und sich radial in Richtung des Außenringes erstreckt und mit einer Schutzabdeckung, welche am Außenring fest ist, um ringförmige Öffnungen, welche zwischen dem Außenring und der Radnabe ausgebildet sind, zu verschließen und abzudich- ten, wobei die Schutzabdeckung mit einem zylindrischen Montageabschnitt in einen zylindrischen Einpressabschnitt des Außenrings eingepresst ist und sich von dem zylindrischen Montageabschnitt ein Abschirmabschnitt aus in Radialrichtung nach innen erstreckt, und einen Bodenabschnitt, der an den Abschirmabschnitt anschließt um ein innenseitiges Ende der Radnabe zu bedecken, wo- bei an einer dem Außenring abgewandten Umfangsfläche des zylindrischen Montageabschnittes ein Dichtelement vorgesehen ist, wobei das Dichtelement derart ausgebildet ist, dass ein Teil des Dichtelementes in axialer Richtung von dem Montageabschnitt hervorsteht, um eine Dichtlippe auszubilden, welche axial auf einen Abschnitt des Außenrings geschoben wird, um dichtend an die- sem Abschnitt anzuliegen. Bei der erfindungsgemäßen Radlagereinheit ist zur Abdichtung der ringförmigen Öffnung zwischen Außenring und Radnabe, eine Schutzabdeckung vorgesehen. Diese Schutzabdeckung wird mit einem zylindrischen Montageabschnitt in den Außenring eingepresst. Zur Verbesserung der Dichtwirkung der Schutzab- deckung ist an einer dem Außenring abgewandten Umfangsfläche des Montageabschnittes ein Dichtelement vorgesehen. Das Dichtelement ist dabei derart ausgebildet, dass dieses in einer axialer Richtung von dem Montageabschnitt hervorsteht und dadurch eine statische Dichtlippe ausbildet. Beim Einpressen des Montageabschnittes, wird die Dichtlippe axial auf bzw. entlang eines Ab- Schnittes des Außenrings geschoben, um an diesem dichtend anzuliegen. Der Bereich des Dichtelementes, welcher an dem Montageabschnitt vorgesehen ist, bleibt dabei unberührt, d.h. dieser Bereich erfährt keine elastische Verformung, beim Einpressen der Schutzabdeckung. Ein derartiger Aufbau ermöglicht eine sichere Abdichtung der Radlagereinheit und verhindert das Eindringen von Re- genwasser oder Staub von außen in das Lager, sowie das Auslaufen von Schmierfett, welches innerhalb des Lagers vorgesehen ist. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass durch die erfindungsgemäße Anbringung des Dichtelementes, dieses beim Einpressen der Schutzabdeckung nicht zwischen dem Montageabschnitt und dem Außenring gepresst wird, wodurch das Dichtelement beschädigt werden könnte. Dies führt insgesamt zu einer Verbesserung der Abdichtung und zu einer Erhöhung der Lebensdauer.

Bevorzugterweise ist der Abschnitt des Außenrings an dem das Dichtelement anliegt, geneigt ausgebildet. Dieser Abschnitt schließt sich an den zylindrischen Abschnitt des Außenrings, an dem der Montageabschnitt eingepresst wird, an. Mittels des geneigten Abschnittes wird ermöglicht, dass die Dichtlippe entlang des Außenrings verschoben und an diesem dichtend anliegen kann. Vorzugsweise ist der Abschnitt derart ausgebildet, dass die einzelnen Abschnitte bzw. der gesamte Außenring in einem Arbeitsvorgang hergestellt bzw. eine Schleif- verfahren unterzogen werden kann. Alternativ ist es auch möglich, diesen Abschnitt mit einem Radius, einer Abstufung oder ähnlichem auszubilden. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzabdeckung aus einem nicht ferromagnetischem Material ausgebildet. Dadurch können negative Auswirkungen auf den magnetischen Fluss verhindert werden.

Bevorzugterweise ist das Dichtelement aus einem Elastomer ausgebildet und an den Montageabschnitt der Schutzabdeckung anvulkanisiert. Dadurch wird sichergestellt, dass das Dichtelement in einer festgelegten Position verbleibt.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich das Dichtelement ent- lang der Schutzabdeckung. Das bedeutet, dass das Dichtelement neben dem Montageabschnitt auch entlang der anderen Abschnitte der Schutzabdeckung aufvulkanisiert ist. Dies hat den Vorteil, dass auch ein nichtferromagnetischer Metallwerkstoff zur Ausbildung der Schutzabdeckung eingesetzt werden kann, ohne dass dies Einfluss auf den magnetischen Fluss nimmt.

Entsprechend einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung schließt sich an den Abschirmabschnitt über einen zylindrischen Abschnitt der Bodenabschnitt an. Alternativ kann der zylindrische Abschnitt auch mit einem Radius versehen sein oder schräg, geneigt oder abgestuft ausgebildet werden. Anhand dessen kann die Schutzabdeckung bauraumsparend und an die Radlagereinheit ange- passt, ausgebildet werden.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzabdeckung mit dem zylindrischen Montageabschnitt an einem Innenumfang des Außenrings einge- presst. Alternativ ist die Schutzabdeckung mit dem zylindrischen Abschnitt an einem Außenumfang des Außenrings eingepresst. Je nach Anforderung oder vorhandenen Bauraum wird die Schutzabdeckung an dem Innenumfang oder an dem Außenumfang des Außenringes eingepresst.

Bevorzugterweise ist die Schutzabdeckung schalenförmig und durch Pressformen ausgebildet. Durch eine derartige Ausbildung der Schutzabdeckung, kann die Starrheit erhöht und eine Verformung durch Auftreffen von Kies etc. unter- bunden werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Drehgeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit der Radnabe vorgesehen, wobei der Dreh- geschwindigkeitssensor und der Encoder mit einem vorbestimmten Luftspalt in Axialrichtung über den Abschirmabschnitt einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von drei Figuren dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung der in Figur 1 gezeigten Einzelheit I, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform, und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der eingepressten Schutzabdeckung gemäß einer dritten Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeig eine Radlagereinheit 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, welche einem nicht dargestellten Fahrzeugrad zugeordnet ist. Die Radlagereinheit 1 umfasst eine Radnabe 2, welche an ihrem einen Ende einen einstückig aus- gebildeten radial ausgerichteter Radflansch 3 aufweist. Ferner weist die Radlageranordnung zwei axial beabstandeten Wälzkörperreihen 4, 5 auf, deren Wälzkörper außenseitig in einem Außenring 6 geführt sind. Innenseitig sind die Wälzkörper der Wälzkörperreihe 4 unmittelbar in einer Laufbahn einer Radnabe 2 und die Wälzkörper der Wälzkörperreihe 5 in einem an der Radnabe 2 fixierten Innenring 7 geführt.

Der Innenring 7 ist mittels eines Wälznietbundes 8 axial auf der Radnabe 2 befestigt, wodurch die Wälzkörperreihe 5 gegenüber dem Außenring 6 vorge- spannt wird.

Wie weiter aus der Figur 1 zu erkennen ist, ist an einem äußeren Umfang des Innenrings 7 ein Encoder 9 angeordnet. Der Encoder 9 ist auf einem Träger 10 vorgesehen, mittels dessen der Encoder 9 mit dem äußeren Umfang des Innen- rings 7 verbunden ist. Der Encoder 9 besteht aus einem Elastomermaterial, angefüllt mit magnetischen Teilchen, welcher durch Vulkanisierung integral mit dem Träger 10 verbunden ist. Neben dem Elastomermaterial kann der Encoder 9 auch aus einem Kunststoff oder einem Hartgummi ausgebildet sein. Zur Abdichtung einer Öffnung zwischen dem Außenring 6 und der Radnabe 2 ist eine Schutzabdeckung 1 1 vorgesehen, welche aus einem nicht ferromagne- tischen Material durch Pressformen ausgebildet ist. Die Schutzabdeckung 1 1 wird mit einem zylindrischen Montageabschnitt 12 an einen zylindrischen Einpressabschnitt 13, dem Innenumfang des Außenringes 6, eingepresst. An den zylindrischen Abschnitt 12 schließt sich in einer radialen Richtung R1 nach innen ein Abschirmabschnitt 14 an. An den Abschirmabschnitt 14 schließt sich über einen zylindrischen Abschnitt 15 ein Bodenabschnitt 16 an.

Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der in Figur 1 gezeigten Einzelheit I, nämlich eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung 1 1 . Wie zu erkennen ist, weist der Montageabschnitt 12 ein Dichtelement 17 auf. Das Dichtelement 17 ist auf einer dem Außenring 6 abgewandten Umfangsfläche 18 des Monta- geabschnittes 12 vorgesehen. Das Dichtelement 17 ist als ein Elastomer ausgebildet, welches anvulkanisiert ist.

Ferner ist das Dichtelement 17 derart ausgebildet ist, dass ein Teil des Dichtelementes in einer axialen Richtung R2 von dem Montageabschnitt 12 hervorsteht, um eine Dichtlippe 19 auszubilden. Beim Einpressen des Montageabschnittes 12 in den zylindrischen Abschnitt 13, wird nur der Bereich der Dichtlippe 19 axial auf einen Abschnitt 20 des Außenrings 6 geschoben, um dich- tend an diesem Abschnitt 20 anzuliegen. Der Bereich des Dichtelementes 17, welcher an den Montageabschnitt 12 anvulkanisiert ist, bleibt dabei unberührt, d.h. wird nicht elastisch verformt.

Der Abschnitt 20 des Außenrings 6, an dem die Dichtlippe 19 anliegt, ist geneigt ausgebildet und schließt sich direkt an den Einpressabschnitt 13 an.

Die Figuren 3 und 4 zeigen die Schutzabdeckung 1 1 gemäß einer zweiten und dritten Ausführungsform. Übereinstimmende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich daher wei- testgehend auf die Unterscheidungsmerkmale.

Die in Figur 3 gezeigte Schutzabdeckung 1 1 entspricht in Ihrer Ausgestaltung, der in Figur 1 und 2 beschriebenen Schutzabdeckung 1 1 . Zusätzlich zu dem vorsehen des Dichtelementes 17 an dem Montageabschnitt 12, erstreckt sich ein Dichtelement 21 entlang der kompletten Stirnseite 22 der Schutzabdeckung 1 1 . Die Stirnseite 22 ist die Seite, welche der Radlagereinheit 1 abgewandt ist. Ferner weist das Dichtelement 21 mehrere Dichtlippen 23 auf.

Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der eingepressten Schutzabdeckung 1 1 . Grundsätzlich entspricht die Radlagereinheit 1 der in Figur 3 gezeigten Radlagereinheit 1 . Der Abschirmabschnitt 14 der Schutzabdeckung 1 1 weist mehrere über den Umfangverteilte Aussparungen 24 auf. Diese Aussparungen 24 können beispielsweise als Langlöcher ausgebildet sein. Zusätzlich ist die Aussparung 24 mit dem Dichtelement 21 überzogen bzw. wird durch dieses verschlossen. Alternativ ist es auch möglich, den Bereich der Aussparung 24 mit dem Dichtelement 21 auszusparen.

Bezugszeichenliste . Radlagereinheit

. Radnabe

. Radflansch

. Wälzkörperreihe

. Wälzkörperreihe

. Außenring

. Innenring

. Wälznietbund

. Encoder

0. Träger

1 . Schutzabdeckung

2. zylindrischer Montageabschnitt

3. Einpressabschnitt

4. Abschirmabschnitt

5. zylindrischer Abschnitt

6. Bodenabschnitt

7. Dichtelement

8. Umfangsfläche

9. Dichtlippe

0. Abschnitt des Außenrings

1 . Dichtelement

2. Stirnseite

3. Dichtlippe

4. Aussparung

R1 Radialrichtung

R2 Axialrichtung