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Title:
WHEEL BEARING UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/169297
Kind Code:
A1
Abstract:
Wheel bearing unit with a wheel hub (2), wherein the wheel hub (2) has an integrally formed wheel flange (3) on the end thereof and an inner ring (7) that is rotatable together with the wheel hub (2), wherein the inner ring (7) is fastened on the wheel hub (2) by means of a rolling rivet connection (8) in order to prestress a row of rolling elements (5) in relation to an outer ring (6), and with an encoder (9) provided on the inner ring (7) and extending radially towards the outer ring (6), and with a protective cover (11) fixed on the outer ring (6) in order to close up and seal annular openings formed between the outer ring (6) and the wheel hub (2), and wherein a cylindrical section (12) of the protective cover (11) is pressed in and wherein a bottom section (14) extends inwards from the cylindrical section (12) in a radial direction in order to cover an inner-side end of the wheel hub (2), wherein the cylindrical section (12) is integrally joined to the outer ring (6) and wherein the integral join is produced by means of a hardening fluid and wherein the fluid is held in a filling reservoir provided between the cylindrical section (12) and the outer ring (6).

Inventors:
KAISER ANDREAS (DE)
KÖNIGER FLORIAN (DE)
EICHELMANN FRANK (DE)
HEISS RALF (DE)
REUTER MARKUS (DE)
LANG JONAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2015/200132
Publication Date:
November 12, 2015
Filing Date:
March 10, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B60B27/00; F16C33/72; F16C41/00
Foreign References:
EP2685117A12014-01-15
US20110254356A12011-10-20
DE10056175A12001-06-13
EP2047131B12013-09-18
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 und wobei die Schutzabdeckung (1 1 ) mit einem zylindrischen Abschnitt (12) eingepresst und wobei sich von dem zylindrischen Abschnitt (12) ein Bodenabschnitt (14) aus in Radialrichtung nach innen erstreckt, um ein innenseitiges Ende der Radnabe (2) zu bedecken, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt (12) stoffschlüssig mit dem Außenring (6) verbunden ist und wobei die stoffschlüssige Verbindung mittels einer aushärtenden Flüssigkeit (15) hergestellt ist und wobei die Flüssigkeit (15) in einem Füllreservoir (16), welches zwischen dem zylindrischen Abschnitt (12) und dem Außenring (6) vorgesehen ist, aufgenommen ist.

Radlagereinheit nach Anspruch 1 , wobei das Füllreservoir (16) am Außenring mittels eines Spaltes ausgebildet ist.

Radlagereinheit nach Anspruch 1 , wobei das Füllreservoir (16) am zylindrischen Abschnitt der Schutzabdeckung mittels einer Sicke (28) ausgebildet ist.

Radlagereinheit nach Anspruch 1 , wobei die Schutzabdeckung (1 1 ) mit dem zylindrischen Abschnitt (12) an einem Innenumfang (17) des Außenrings (6) eingepresst ist.

Radlagereinheit nach Anspruch 1 , wobei die Schutzabdeckung (1 1 ) mit dem zylindrischen Abschnitt (12) an einem Außenumfang (22) des Außenrings (6) eingepresst ist. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzabdeckung (1 1 ) aus einem nicht ferromagnetischem Material ausgebildet ist.

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

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 Bodenabschnitt (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 sen- sierten Radlagereinheiten, die beispielsweise Raddrehzahlen erkennen bzw. messen können, sind diese Deckelverschlüsse von Vorteil. Durch derartige De- ckelverschlüsse ist es an dieser Stelle nicht mehr notwendig eine weitere berührende oder schleifende Dichtung vorzusehen. Um einen innen rotierenden Encoder zu sensieren und dessen Magnetfeld nicht zu beeinflussen, wird der Deckel mit angestellten Sensoren aus einem nicht ferromagnetischem Material gefertigt.

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 eingepresst wird und elastisch verformt wird. Die EP 2 047 131 B1 offenbart eine Radlagereinheit, welche einen Deckel zur Abdichtung des Lager vorsieht. 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 gewährleistet.

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, und wobei die Schutzabdeckung mit einem zylindrischen Abschnitt eingep- resst und wobei sich von dem zylindrischen Abschnitt ein Bodenabschnitt aus in Radialrichtung nach innen erstreckt, um ein innenseitiges Ende der Radnabe zu bedecken, wobei der zylindrische Abschnitt stoffschlüssig mit dem Außenring verbunden ist und wobei die stoffschlüssige Verbindung mittels einer aus- härtenden Flüssigkeit hergestellt ist und wobei die Flüssigkeit in einem Füllreservoir, welches zwischen dem zylindrischen Abschnitt und dem Außenring vorgesehen ist, aufgenommen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Radlagereinheit ist zur Abdichtung der ringförmigen Öffnung zwischen Außenring und Radnabe, eine Schutzabdeckung vorgesehen. Diese Schutzabdeckung wird mit einem zylindrischen Abschnitt in den Außenring eingepresst. Nach dem Einpressen wird die Schutzabdeckung mit dem Außenring stoffschlüssig verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung wird mittels einer aushärtenden Flüssigkeit hergestellt. Diese aushärtende Flüssigkeit wird nach dem Einpressen der Schutzabdeckung, in ein dafür vorgesehenes Füllreservoir gespritzt. Dieses Füllreservoir ist zwischen dem Außenring und dem zylindrischen Abschnitt der Schutzabdeckung vorgesehen. Die Flüssigkeit härtet nach dem Aufbringen aus, wodurch eine feste Verbindung zwischen Schutzabdeckung und Außenring geschaffen wird. Zum Aushärten kann vorzugsweise eine UV- Lichtquelle vorgesehen sein. Vorteilhaft ist, dass zum einen eine verliersichere Verbindung zwischen Schutzabdeckung und Außenring geschaffen wird. Zum an- deren wird durch die stoffschlüssige Verbindung eine Versiegelung geschaffen, welche eine sichere Abdichtung der Radlagereinheit ermöglicht. Das bedeutet, es wird das Eindringen von Regenwasser oder Staub von außen in das Lager verhindert. Bevorzugterweise ist das Füllreservoir am Außenring mittels eines Spaltes ausgebildet. Dieser Spalt kann dabei umlaufend oder nur Abschnittsweise in radialer Richtung vorgesehen sein. Der Spalt kann durch Nuten, Riffen, Hinter- schneidungen oder Ausnehmungen ausgebildet werden. Eine derartige Ausbildung bietet einen zusätzlichen Formschluss der verbundenen Teile und wirkt dabei ähnlich wie ein Sicherungsring. Durch den Spalt wird sichergestellt, dass das UV-Licht zur Aushärtung der Flüssigkeit eindringen kann.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Füllreservoir am zylindrischen Abschnitt der Schutzabdeckung mittels einer Sicke ausgebildet. Eine derartige Ausbildung bietet einen zusätzlichen Schutz für die aushärtende Flüssigkeit.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzabdeckung mit dem zylindrischen Abschnitt an einem Innenumfang des Außenrings eingepresst. Alternativ ist die Schutzabdeckung mit dem zylindrischen Abschnitt an einem Au- ßenumfang des Außenrings eingepresst. Je nach Anforderung oder vorhandenen Bauraum wird die Schutzabdeckung an Innenumfang oder am Außenumfang des Außenringes eingepresst. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzabdeckung aus einem nicht ferromagnetischem Material ausgebildet. Die Schutzabdeckung kann aus einem metallischen Werkstoff als auch aus einem Kunststoff hergestellt sein. Dadurch können negative Auswirkungen auf den magnetischen Fluss verhin- dert werden.

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 Drehgeschwindigkeitssensor und der Encoder mit einem vorbestimmten Luftspalt in Axialrichtung über den Bodenabschnitt einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von neun Figuren dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagereinheit,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer dritten Ausführungsform, Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer vierten Ausführungsform,

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer fünften Ausführungsform, Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform,

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer siebten Ausführungsform, und

Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung der erfindungsgemäßen Radlagereinheit gemäß einer achten Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

Figur 1 zeig eine Radlagereinheit 1 , welche einem nicht dargestellten Fahrzeug- rad zugeordnet ist. Die Radlagereinheit 1 umfasst eine Radnabe 2, welche an ihrem einen Ende einen einstückig ausgebildeten radial ausgerichteter Radflansch 3 aufweist. Ferner weist die Radlageranordnung zwei axial beabstande- ten Wälzkörperreihen 4, 5, 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 vorges- pannt 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 7 besteht aus einem Elastomermaterial, an- gefüllt mit magnetischen Teilchen, welcher durch Vulkanisierung integral mit dem Träger 10 verbunden ist.

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 Abschnitt 12 an dem Außenring 6 eingepresst. Von dem zylindrischen Abschnitt 12 erstreckt sich ein Bodenabschnitt 14 aus in Radialrichtung nach innen, um ein innenseitiges Ende der Radnabe 2 zu bede- cken.

Figur 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung 1 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Schutzabdeckung 1 1 wird stoffschlüssig mit dem Außenring 6 verbunden. Dazu wird eine aushärtende Flüssigkeit 15 in ein Füllre- servoir 16„gespritzt". Dieses Füllreservoir 16 ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt 12 und dem Außenring 6 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist an einem Innenumfang 17 des Außenrings 6 das Füllreservoir 16 mittels einer Nut 18 ausgebildet. Diese Nut 18 kann abschnittsweise oder umlaufend vorgesehen sein. Ferner weist der zylindrische Abschnitt 12 im Bereich des Füllreservoirs 16 einen radial abfallenden Abschnitt 19 auf, welcher in den Bodenabschnitt 14 übergeht.

Die Figuren 3 bis 9 zeigen die Schutzabdeckung 1 1 gemäß weiterer Ausführungsformen. Übereinstimmende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen ver- sehen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich daher weitestgehend auf die Unterscheidungsmerkmale.

Die Figur 3 zeigt die Schutzabdeckung 1 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. In diesem Ausführungsbeispiel ist an einem Innenumfang 17 des Außen- rings 6 das Füllreservoir 16 mittels einer Nut 18 ausgebildet. Diese Nut 18 kann abschnittsweise oder umlaufend vorgesehen sein. Im Unterschied zu der Figur 2 verläuft der zylindrische Abschnitt 12 durchgehend geradlinig bis in den Bereich des Bodenabschnittes 14. Die Figur 4 zeigt die Schutzabdeckung 1 1 gemäß einer dritten Ausführungsform. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, ist das Füllreservoir 16 als eine Ausnehmung 20 am Innenumfang 17 des Außenrings 6 ausgebildet. Die Ausnehmung 20 ers- treckt sich von einer Außenseite 21 des Außenrings 6 in Richtung der Wälzkörperreihen 4, 5.

Die Figur 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Schutzabdeckung 1 1 . Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Schutzabdeckung 1 1 an einem Außen- umfang 22 des Außenrings 6 eingepresst. Das Füllreservoir 16 ist an dem zylindrischen Abschnitt 12 der Schutzabdeckung 1 1 ausgebildet. Zur Ausbildung des Füllreservoirs 16 weist der zylindrische Abschnitt 12 in seinem Endbereich 23 einen in radialer Richtung nach außen abgesetzten Abschnitt 24 auf. Figur 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Schutzabdeckung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Schutzabdeckung 1 1 am Innenumfang 17 des Außenrings 6 eingepresst. Das Füllreservoir 16 ist an dem zylindrischen Abschnitt 12 der Schutzabdeckung 1 1 ausgebildet. Zur Ausbildung des Füllreservoirs 16 weist der zylindrische Abschnitt 12 in seinem Endbereich 23 einen in radialer Richtung nach innen abgesetzten Abschnitt 25 auf.

Die Figur 7 zeigt die Schutzabdeckung 1 1 gemäß einer sechsten Ausführungsform. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, ist das Füllreservoir 16 sowohl am Außenumfang 22 als auch am zylindrischen Abschnitt 12 ausgebildet. Das Füllreser- voir 16 ist als eine Ausnehmung 26 am Innenumfang 17 des Außenrings 6 ausgebildet. Zudem weist der zylindrische Abschnitt 12 in seinem Endbereich 23 einen in radialer Richtung nach außen abgesetzten Abschnitt 27 auf.

Die Figur 8 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Schutzabdeckung 1 1 . In diesem Ausführungsbeispiel ist das Füllreservoir 16 sowohl am Innenumfang 17 als auch am zylindrischen Abschnitt 12 ausgebildet. Am Innenumfang 17 des Außenrings 6 ist das Füllreservoir 16 mittels einer Nut 18 ausgebildet. Diese Nut 18 kann abschnittsweise oder umlaufend vorgesehen sein. Der zylindrische Abschnitt 12 weist im Bereich der Nut 18 eine Sicke 28 auf, welche das Füllreservoir 16 ausbildet.

Figur 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schutzabdeckung 1 1 . Der grundsätzliche Aufbau gleicht dem in Figur 8 beschriebenen Aufbau. Im Unterschied zu der Figur 8 wird die Schutzabdeckung am Außenumfang 22 eingep- resst, wobei die Nut 29 am Außenumfang vorgesehen ist.

Bezugszeichenliste Radlagereinheit

Radnabe

Radflansch

Wälzkörperreihe

Wälzkörperreihe

Außenring

Innenring

Wälznietbund

Encoder

Träger

Schutzabdeckung

zylindrischer Abschnitt

Bodenabschnitt

Flüssigkeit

Füllreservoir

Innenumfang

Nut

radial abfallender Abschnitt

Ausnehmung

Außenseite des Außenrings

Außenumfang

Endbereich

abgesetzter Abschnitt

abgesetzter Abschnitt

Ausnehmung

abgesetzter Abschnitt

Sicke

Nut