DE102007060565A1

DE102007060565A1 - Radmodul, insbesondere für die angetriebenen Räder von Personenkraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102007060565A1
Application number: DE102007060565A
Authority: DE
Inventors: Horst DÖPPLING; Heinrich Hofmann; Roland Langer; Peter Niebling
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-12-15
Filing date: 2007-12-15
Publication date: 2009-06-18
Also published as: WO2009077260A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Radmodul (1) für die angetriebenen Räder von Personenkraftfahrzeugen, im Wesentlichen bestehend aus einer hohlzylindrischen Radnabe (2) mit einem äußeren Lagersitz (4), einem hohlzylindrischen Radträger (5) mit einem inneren Lagersitz (6) und einem zwischen der Radnabe (2) und dem Radträger (5) angeordneten mehrreihigen Schrägwälzlager (7), dessen äußerer Lagerring (8) einteilig ausgebildet und in den Lagersitz (6) des Radträgers (5) eingepresst ist, während dessen innerer Lagerring (11a, 11b) zweiteilig ausgebildet und auf den Lagersitz (4) der Radnabe (2) aufgepresst ist, wobei zwischen dem äußeren Lagerring (8) und dem inneren Lagerring (11a, 11b) des Schrägwälzlagers (7) eine Vielzahl in zumindest zwei Reihen nebeneinander angeordneter und durch zumindest zwei Lagerkäfige (14, 15) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Wälzkörper (16, 17, 18, 19) angeordnet sind, die auf in die Innenseite (24) des äußeren Lagerrings (8) und in die Außenseiten (25a, 25b) des inneren Lagerrings (11a, 11b) eingearbeitete Laufbahnen (26, 27, 28, 29 und 30, 31, 32, 33) abrollen. Erfindungsgemäß werden die Wälzkörper (16, 17, 18, 19) des Schrägwälzlagers (7) durch jeweils zwei in O-Anordnung gegeneinander angestellte Doppelreihen Kugelrollen mit jeweils parallelen Druckwinkelachsen (34, 35, 36, 37) gebildet, die jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachte sowie parallel zueinander angeordnete Seitenflächen (38, ...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Radmodul nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, und sie insbesondere vorteilhaft an Radmodulen für die angetriebenen Räder von Personenkraftfahrzeuge realisierbar.
Hintergrund der Erfindung
Dem Fachmann auf dem Gebiet der Wälzlagertechnik ist es allgemein bekannt, dass die Radmodule an Kraftfahrzeugen die Fahrzeugräder in allen Fahrzuständen des Kraftfahrzeuges und den damit verbundenen Beanspruchungen exakt führen müssen. Die Beanspruchung der Radmodule wird dabei von den verschiedensten Faktoren beeinflusst, von denen die Radbelastung, die Fahrbahnbeschaffenheit, die zusätzlichen Belastungen bei Kurvenfahrt sowie die Fahrzeitanteile und die durchschnittlichen Geschwindigkeiten in den einzelnen Fahrzuständen von besonderer Bedeutung sind. Daneben beeinflussen auch die Art der Reifen, der Sturz des Rades, die Größe der Bremskräfte und – bei angetriebenen Rädern – die Antriebskräfte am Reifen die Beanspruchung der Radmodule. Da diese Faktoren jedoch nur schwer erfassbar sind legt man bei der Auswahl und Auslegung des zugehörigen Radlagers vor allem die während der häufigsten Fahrzustände des Kraftfahrzeuges auf das Radlager wirkenden Kräfte zu Grunde. Ausgehend davon haben sich deshalb als Radlager für die Radmodule von schweren Nutzkraftfahrzeugen vor allem in O-Anordnung gegeneinander angestellte Kegelrollenlager wegen ihrer hohen Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit als besonders geeignet erwiesen, während für Radmodule von leichten Personenkraftfahrzeugen vor allem zweireihige Schrägkugellager der ersten, zweiten oder dritten Integrationsstufe in Einzel- oder Tandemanordnung zur Anwendung kommen.
Ein derart ausgebildeter Radmodul für Personenkraftfahrzeuge ist beispielsweise aus der DE 39 40 395 A1 und aus der DE 103 31 936 A1 vorbekannt und besteht im Wesentlichen aus einer hohlzylindrischen Radnabe mit einem radialen Befestigungsflansch und einem äußeren Lagersitz, einem hohlzylindrischen Radträger mit einem inneren Lagersitz und einem zwischen der Radnabe und dem Radträger angeordneten zweireihigen Schrägkugellager. Der äußere Lagerring dieses Schrägkugellagers ist dabei einteilig ausgebildet und mit einer Stirnseite an einem umlaufenden Ringsteg im Radträger anliegend in deren Lagersitz eingepresst, während der innere Lagerring des Schrägkugellagers zweiteilig ausgebildet und mit einer Stirnseite an einem umlaufenden Ringsteg an der Radnabe anliegend auf deren Lagersitz aufgepresst ist. Zwischen dem äußeren Lagerring und dem inneren Lagerring des Schrägwälzlagers sind darüber hinaus jeweils eine Vielzahl in zwei Reihen nebeneinander angeordneter Lagerkugeln angeordnet, die durch zwei Lagerkäfige in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden und mit ihren Laufflächen auf in die Innenseite des äußeren Lagerrings und in die Außenseiten des inneren Lagerrings eingearbeitete rillenförmigen Laufbahnen abrollen.
Als nachteilig hat es sich jedoch bei einem solchen Radmodul erwiesen, dass das zugehörige Schrägkugellager mit relativ groß dimensionierten Lagerkugeln ausgelegt werden muss, um den eingangs beschriebenen Beanspruchungen während der einzelnen Fahrzustände des Kraftfahrzeuges dauerhaft standhal ten zu können. Dies hat zwangsläufig zur Folge, dass das auch die Lagerringe des Schrägkugellagers und damit auch die Radnabe und der Radträger des Radmoduls mit entsprechend großen axialen Baulängen sowie mit entsprechend großen Außendurchmessern ausgeführt werden müssen und dadurch für ein relativ hohes Gewichtes der Radmoduls ursächlich sind, welches in unerwünschter Weise in die ungefederten Massen am Fahrzeug eingeht und damit den Abroll-, Feder- und Lenkungskomfort des Personenkraftfahrzeuges negativ beeinflusst. Zwar wäre es denkbar, diesen Nachteil durch den Einsatz kleinerer Lagerbauarten, beispielsweise durch Kegelrollenlager zu beseitigen, jedoch verursachen diese Lager bekanntermaßen einen hohen Reibungswiderstand im Radmodul und damit eine Leistungsminderung und einen erhöhten Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeuges und wären nur durch aufwändige Änderungen der Umgebungskonstruktion einsetzbar. Darüber hinaus hat sich ein Radmodul mit einem zweireihigen Schrägwälzlager auch aus Sicht der notwendigen Material- und Herstellungskosten als relativ aufwändig erwiesen.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen kostengünstig herstellbaren Radmodul, insbesondere für die angetriebenen Räder eines Personenkraftfahrzeuges, zu konzipieren, der bei gleicher Leistung bzw. Tragzahl wie ein vergleichbarer bekannter Radmodul mit einem zweireihigen Schrägkugellager ohne Veränderungen der Umgebungskonstruktion zu einer Reduzierung der ungefederten Massen am Fahrzeug beiträgt.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Radmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass die Wälzkörper des Schrägwälzlagers durch jeweils zwei in O-Anordnung gegeneinander angestellte Doppelreihen Kugelrollen mit jeweils parallelen Druckwinkelachsen gebildet werden, die jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachte sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen und einen verringerten Durchmesser ihrer Kugelgrundform aufweisen, so dass durch die Ausbildung der Wälzkörper das Schrägwälzlager und die Radnabe mit axial kürzeren Baulängen sowie das Schrägwälzlager und der Radträger mit kleineren Außendurchmessern ausführbar sind und der Radmodul dadurch eine verringerte Gesamtmasse aufweist.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass es durch die Auflösung der bekannten zwei Reihen großer Lagerkugeln in jeweils zwei Doppelreihen kleinerer Kugelrollen als Wälzkörper für das Schrägwälzlager des Radmoduls möglich ist, die Ausbildung der Wälzkörper sowie die engen Laufbahnabstände zwischen den einzelnen Wälzkörperreihen dafür zu nutzen, um vor allem die Lagerringe des Schrägwälzlagers und die Radnabe axial kürzer sowie das Schrägwälzlager und der Radträger darüber hinaus mit kleineren Außendurchmessern auszubilden und damit ihre Masse wesentlich zu reduzieren. Dadurch ist gegenüber Radmodulen mit zweireihigen Schrägkugellagern bei gleicher bzw. höherer radialer und axialer Tragfähigkeit eine Reduzierung Masse der Radnabe um ca. 2%, des Radträgers um ca. 14% und des Schrägwälzlagers um ca. 25% für einen Radmodul mit einem vierreihigen Kugelrollenlager erzielbar.
Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten Radmoduls werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Radmodul vorgesehen, dass die jeweils benachbarten Wälzkörper der beiden Doppelreihen des Schrägwälzlagers mit ihren zueinander weisenden Seitenflächen unmittelbar nebeneinander, jeweils auf gemeinsamen, rechtwinklig zu den Druckwinkelachsen verlaufenden Querachsen angeordnet und diese Seitenflächen zugleich als gegenseitige Führungsflächen ausgebildet sind. Durch diese Ausbildung werden die an den Kugelrollen entstehenden parallelen Seitenflächen gleichzeitig zu einer selbsttätigen gegenseitigen Führung der Kugelrollen in ihren Laufbahnen genutzt, so dass im Zusammenhang mit den mit den bei Lagerkugeln veränderlichen, bei Kugelrollen jedoch konstanten Drehachsen derselben und im Zusammenwirken mit einem entsprechenden Lagerkäfig ein bei derartigen Wälzkörpern ansonsten wahrscheinliches Schränken oder Quertaumeln in ihren Laufbahnen nahezu ausgeschlossen werden kann.
Nach Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten Radmoduls, dass die Wälzkörper jeder Doppelreihe des Schrägwälzlagers bevorzugt unterschiedliche Radien an ihren Laufflächen aufweisen oder alternativ jede Doppelreihe der Wälzkörper mit gleichen Radien an ihren Laufflächen ausgebildet ist. Bei einer Radlagerung eines Personenkraftfahrzeuges durch ein mit zwei Doppelreihen Kugelrollen ausgebildetes Schrägwälzlager hat es sich dabei hinsichtlich der aufzunehmenden Radial- und Axialkräfte als am vorteilhaftesten erwiesen, die jeweils äußeren Reihen der Kugelrollen ausgehend von einer größeren Kugelgrundform mit einem größeren Radius an ihren Laufflächen auszubilden und für die Laufflächen der jeweils inneren Reihen der Kugelrollen ausgehend von einer kleineren Kugelgrundform einen kleineren Radius vorzusehen. Bei anderen Anwendungen derartiger Schrägwälzlager bzw. bei anderen Radlagerungen kann es jedoch auch von Vorteil sein, jede Doppelreihe der Kugelrollen mit gleichen Radien an ihren Laufflächen auszubilden oder auch anstelle von Doppelreihen zwei Dreifachreihen aus Kugelrollen einzusetzen und die einzelnen Reihen der Kugelrollen mit gleichen und ungleichen Radien an ihren Laufflächen auszubilden oder die Radien der Laufflächen in anderen möglichen Formen miteinander zu kombinieren.
Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich der erfindungsgemäß ausgebildete Radmodul darüber hinaus noch dadurch aus, dass die Wälzkörper jeder Doppelreihe des Schrägwälzlagers bevorzugt verschiedene Breiten zwischen deren Seitenflächen aufweisen oder alternativ mit der gleichen Breite zwischen ihren Seitenflächen ausgebildet sind. Auch diesbezüglich hat es sich bei einer Radlagerung eines Personenkraftfahrzeuges durch ein mit zwei Doppelreihen Kugelrollen ausgebildetes Schrägwälzlager hinsichtlich der aufzunehmenden Radial- und Axialkräfte als vorteilhaft erwiesen, die jeweils äußeren Reihen der Kugel rollen ausgehend von einer größeren Kugelgrundform mit einer größeren Breite zwischen deren Seitenflächen auszubilden und für die Laufflächen der jeweils inneren Reihen der Kugelrollen ausgehend von einer kleineren Kugelgrundform eine kleinere Breite zwischen deren Seitenflächen vorzusehen. Es kann jedoch auch hier bei anderen Anwendungen eines derartigen Schrägwälzlagers bzw. bei anderen Radlagerungen von Vorteil sein, jede Reihe der Kugelrollen mit der gleichen Breite auszubilden oder bei Schrägwälzlagern mit mehr als zwei Reihen von Kugelrollen auf jeder Seite die einzelnen Reihen der Kugelrollen mit gleichen und ungleichen Breiten auszubilden oder deren Breiten in anderen möglichen Formen miteinander zu kombinieren.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten Radmoduls ist es nach Anspruch 5 desweiteren, dass die jeweils auf gemeinsamen Querachsen angeordneten Wälzkörper der beiden Doppelreihen des Schrägwälzlagers bevorzugt in gemeinsamen Taschen der bevorzugt als Fensterkäfige ausgebildeten Lagerkäfige angeordnet sind. Dies hat sich dahingehend als besonders vorteilhaft erwiesen, dass dadurch einerseits die gegenseitige Führung der jeweils benachbarten Wälzkörper beider Doppelreihen des Schrägwälzlagers ermöglicht wird und andererseits gleichzeitig die Montagekosten für den Radmodul erheblich gesenkt werden. Sollte eine solche gegenseitige Führung der benachbarten Wälzkörper jedoch nicht vorgesehen sein ist es alternativ auch möglich, die Kugelrollen der beiden Doppelreihen jedes Schrägwälzlagers anstelle in gemeinsamen Taschen eines Fensterkäfigs in den getrennten Taschen zweier Kamm- oder Schnappkäfige zu führen.
Schließlich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Radmoduls durch Anspruch 6 noch vorgeschlagen, dass die Laufflächen der Wälzkörper jeder Doppelreihe des Schrägwälzlagers bevorzugt den gleichen Radius wie deren rillenförmig ausgebildete Laufbahnen in den Lagerringen aufweisen und mit diesen in Linienkontakt stehen. Eine solche Ausbildung ist dabei deshalb möglich, da die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper im Gegensatz zu herkömmlichen Lagerkugeln eine konstante Drehachse aufweisen. Der dabei entstehende Linienkontakt zwischen den Kugelrollen und deren rillenförmigen Laufbahnen hat dabei den Vorteil, dass dadurch eine gleichmäßig Flächenpressung mit niedrigem Spannungsniveau zwischen den Kugelrollen und den Laufbahnen erreicht wird.
Zusammenfassend weist der erfindungsgemäß ausgebildete Radmodul somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Radmodulen mit zweireihigen Schrägkugellagern den Vorteil auf, dass dieser sich durch die Verwendung eines Schrägwälzlagers mit Kugelrollen als Wälzkörper durch eine minimierten axiale und radiale Baugröße sowie durch ein verringertes Gewicht bei gleicher oder erhöhter Tragfähigkeit auszeichnet. Da derartige Kugelrollen ähnlich kostengünstig wie herkömmliche Lagerkugeln herstellbar sind und auch der Fertigungsaufwand des verwendeten Schrägwälzlager mit dem von Schrägkugellagern vergleichbar ist, kann durch den verringerten Materialaufwand und das verringerte Gewicht auch von günstigen Herstellungskosten für den erfindungsgemäß ausgebildeten Radmodul ausgegangen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Radmoduls wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Halbansicht eines Querschnittes durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Radmodul;
2 die vergrößerte Darstellung des Schrägwälzlagers des erfindungsgemäßen Radmoduls gemäß Einzelheit X in 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus 1 geht deutlich ein Radmodul 1 für die angetriebenen Räder eines Personenkraftfahrzeuges hervor, der im Wesentlichen aus einer hohlzylindrischen Radnabe 2 mit einem radialen Befestigungsflansch 3 und einem äußeren Lagersitz 4, einem hohlzylindrischen Radträger 5 mit einem inneren Lager sitz 6 und einem zwischen der Radnabe 2 und dem Radträger 5 angeordneten mehrreihigen Schrägwälzlager 7 besteht. Der äußere Lagerring 8 dieses Schrägwälzlagers 7 ist dabei einteilig ausgebildet und mit einer Stirnseite 9 an einem umlaufenden Ringsteg 10 im Radträger 5 anliegend in deren Lagersitz 6 eingepresst, während dessen innerer Lagerring 11a, 11b zweiteilig ausgebildet und mit einer Stirnseite 12 an einem umlaufenden Ringsteg 13 an der Radnabe 2 anliegend auf deren Lagersitz 4 aufgepresst ist. Darüber hinaus sind zwischen dem äußeren Lagerring 8 und dem inneren Lagerring 11a, 11b des Schrägwälzlagers 7 jeweils eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Wälzkörper 16, 17, 18, 19 angeordnet, die durch zwei Lagerkäfige 14, 15 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden und, wie in 2 gezeigt, mit ihren Laufflächen 20, 21, 22, 23 auf in die Innenseite 24 des äußeren Lagerrings 8 und in die Außenseiten 25a, 25b des inneren Lagerrings 11a, 11b eingearbeitete Laufbahnen 26, 27, 28, 29 und 30, 31, 32, 33 abrollen.
Desweiteren wird durch die in 2 gezeigte vergrößerte Darstellung der Einzelheit X gemäß 1 deutlich, dass die Wälzkörper 16, 17, 18, 19 des Schrägwälzlagers 7 durch jeweils zwei in O-Anordnung gegeneinander angestellte Doppelreihen Kugelrollen mit jeweils parallelen Druckwinkelachsen 34, 35, 36, 37 gebildet werden, die jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachte sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen 38, 39, 40, 41 und 42, 43, 44, 45 und einen verringerten Durchmesser ihrer Kugelgrundform aufweisen, so dass durch die Ausbildung der Wälzkörper 16, 17, 18, 19, wie aus 1 ersichtlich, das Schrägwälzlager 7 und die Radnabe 1 mit axial kürzeren Baulängen B_L, B_N sowie das Schrägwälzlager 7 und der Radträger 5 mit kleineren Außendurchmessern D_L, D_R ausführbar sind und der Radmodul 1 dadurch eine verringerte Gesamtmasse aufweist. Dadurch ist gegenüber Radmodulen mit zweireihigen Schrägkugellagern bei gleicher bzw. höherer radialer und axialer Tragfähigkeit eine Reduzierung Masse der Radnabe um ca. 2%, des Radträgers um ca. 14% und des Schrägwälzlagers um ca. 25% erzielbar.
Ebenso ist aus 2 ersichtlich, dass die jeweils benachbarten Wälzkörper 16, 17 und 18, 19 der beiden Doppelreihen des Schrägwälzlagers 7 mit ihren zueinander weisenden Seitenflächen 39, 40 und 43, 44 unmittelbar nebeneinander, jeweils auf gemeinsamen, rechtwinklig zu den Druckwinkelachsen 34, 35, 36, 37 verlaufenden Querachsen 46, 47 angeordnet und diese Seitenflächen 39, 40 und 43, 44 zugleich als gegenseitige Führungsflächen ausgebildet sind. Dadurch wird im Zusammenhang mit den bei Kugelrollen konstanten Drehachsen und im Zusammenwirken mit den Lagerkäfigen 14, 15 ein bei derartigen Wälzkörpern ansonsten wahrscheinliches Quertaumeln in ihren Laufbahnen 26, 27, 28, 29 und 30, 31, 32, 33 wirkungsvoll vermieden.
Lediglich andeutungsweise geht aus 2 auch hervor, dass die Wälzkörper 16, 17 und 18, 19 jeder Doppelreihe des Schrägwälzlagers 7 bevorzugt unterschiedliche Radien an ihren Laufflächen 20, 21, 22, 23 aufweisen sowie mit verschiedenen Breiten zwischen deren Seitenflächen 38, 39, 40, 41 und 42, 43, 44, 45 ausgebildet sind. Hinsichtlich der aufzunehmenden Radial- und Axialkräfte durch das Schrägwälzlager 7 ist es dabei am vorteilhaftesten, die jeweils äußeren Reihen 16, 19 der Kugelrollen ausgehend von einer größeren Kugelgrundform mit einem größeren Radius an ihren Laufflächen 20, 23 sowie einer größeren Breite zwischen ihren Seitenflächen 38, 39 und 44, 45 auszubilden, während die inneren Reihen 17, 18 der Kugelrollen ausgehend von einer kleineren Kugelgrundform an ihren Laufflächen 21, 22 einen kleineren Radius aufweisen und zwischen ihren Seitenflächen 40, 41 und 42, 43 mit einer kleineren Breite ausgebildet sind. Dabei weisen die Laufflächen 20, 21, 22, 23 der Wälzkörper 16, 17, 18, 19 der beiden Doppelreihen des Schrägwälzlagers 7 den gleichen Radius wie deren rillenförmig ausgebildete Laufbahnen 26, 27, 28, 29 und 30, 31, 32, 33 in den Lagerringen 8, 11a, 11b auf und stehen mit diesen in einem vorteilhaften Linienkontakt, durch den eine gleichmäßig Flächenpressung mit niedrigem Spannungsniveau zwischen den Kugelrollen und den Laufbahnen 26, 27, 28, 29 und 30, 31, 32, 33 bei gleichzeitiger Erhöhung der Tragfähigkeit des Schrägwälzlagers 7 erreicht wird.
Schließlich ist aus 2 noch ersichtlich, dass die jeweils auf gemeinsamen Querachsen 46, 47 angeordneten Wälzkörper 16, 17 und 18, 19 der beiden Doppelreihen des Schrägwälzlagers 7 bevorzugt in gemeinsamen Taschen 48, 49 der bevorzugt als Fensterkäfige ausgebildeten Lagerkäfige 14, 15 angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass dadurch einerseits die gegenseitige Führung der jeweils benachbarten Wälzkörper 16, 17 und 18, 19 beider Doppelreihen des Schrägwälzlagers 7 ermöglicht wird und andererseits gleichzeitig die Montagekosten für den Radmodul 1 erheblich gesenkt werden.

1: Radmodul
2: Radnabe von 1
3: Befestigungsflansch an 2
4: Lagersitz an 2
5: Radträger von 1
6: Lagersitz in 5
7: Schrägwälzlager von 1
8: äußerer Lagerring von 7
9: Stirnseite von 8
10: Ringsteg in 5
11a: innerer Lagerring von 7
11b: innerer Lagerring von 7
12: Stirnseite von 11a
13: Ringsteg an 2
14: Lagerkäfig von 7
15: Lagerkäfig von 7
16: Wälzkörper in 14
17: Wälzkörper in 14
18: Wälzkörper in 15
19: Wälzkörper in 15
20: Lauffläche von 16
21: Lauffläche von 17
22: Lauffläche von 18
23: Lauffläche von 19
24: Innenseite von 8
25a: Außenseite von 11a
25b: Außenseite von 11b
26: Laufbahn von 16 in 24
27: Laufbahn von 16 in 25a
28: Laufbahn von 17 in 24
29: Laufbahn von 17 in 25a
30: Laufbahn von 18 in 24
31: Laufbahn von 18 in 25b
32: Laufbahn von 19 in 24
33: Laufbahn von 19 in 25b
34: Druckwinkelachse von 16
35: Druckwinkelachse von 17
36: Druckwinkelachse von 18
37: Druckwinkelachse von 19
38: Seitenfläche von 16
39: Seitenfläche von 16
40: Seitenfläche von 17
41: Seitenfläche von 17
42: Seitenfläche von 18
43: Seitenfläche von 18
44: Seitenfläche von 19
45: Seitenfläche von 19
46: Querachse von 16, 17
47: Querachse von 18, 19
48: Tasche von 16, 17 in 14
49: Tasche von 18, 19 in 15
B_L: Breite von 7
B_N: Breite von 2
D_L: Außendurchmesser von 7
D_R: Außendurchmesser von 5

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3940395 A1 [0003]
- DE 10331936 A1 [0003]

Claims

Radmodul (1), insbesondere für die angetriebenen Räder von Personenkraftfahrzeugen, im Wesentlichen bestehend aus einer hohlzylindrischen Radnabe (2) mit einem radialen Befestigungsflansch (3) und einem äußeren Lagersitz (4), einem hohlzylindrischen Radträger (5) mit einem inneren Lagersitz (6) und einem zwischen der Radnabe (2) und dem Radträger (5) angeordneten mehrreihigen Schrägwälzlager (7), dessen äußerer Lagerring (8) einteilig ausgebildet und mit einer Stirnseite (9) an einem umlaufenden Ringsteg (10) im Radträger (5) anliegend in deren Lagersitz (6) eingepresst ist, während dessen innerer Lagerring (11a, 11b) zweiteilig ausgebildet und mit einer Stirnseite (12) an einem umlaufenden Ringsteg (13) an der Radnabe (2) anliegend auf deren Lagersitz (4) aufgepresst ist, wobei zwischen dem äußeren Lagerring (8) und dem inneren Lagerring (11a, 11b) des Schrägwälzlagers (7) jeweils eine Vielzahl in zumindest zwei Reihen nebeneinander angeordneter und durch zumindest zwei Lagerkäfige (14, 15) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Wälzkörper (16, 17, 18, 19) angeordnet sind, die mit ihren Laufflächen (20, 21, 22, 23) auf in die Innenseite (24) des äußeren Lagerrings (8) und in die Außenseiten (25a, 25b) des inneren Lagerrings (11a, 11b) eingearbeitete Laufbahnen (26, 27, 28, 29 und 30, 31, 32, 33) abrollen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (16, 17, 18, 19) des Schrägwälzlagers (7) durch jeweils zwei in O-Anordnung gegeneinander angestellte Doppelreihen Kugelrollen mit jeweils parallelen Druckwinkelachsen (34, 35, 36, 37) gebildet werden, die jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachte sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen (38, 39, 40, 41 und 42, 43, 44, 45) und einen verringerten Durchmesser ihrer Kugelgrundform aufweisen, so dass durch die Ausbildung der Wälzkörper (16, 17, 18, 19) das Schrägwälzlager (7) und die Radnabe (1) mit axial kürzeren Baulängen (B_L, L_N) sowie das Schrägwälzlager (7) und der Radträger (5) mit kleineren Außendurchmessern (D_L, D_R) ausführbar sind und der Radmodul (1) dadurch eine verringerte Gesamtmasse aufweist.
Radmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils benachbarten Wälzkörper (16, 17 und 18, 19) der beiden Doppelreihen des Schrägwälzlagers (7) mit ihren zueinander weisenden Seitenflächen (39, 40 und 43, 44) unmittelbar nebeneinander, jeweils auf gemeinsamen, rechtwinklig zu den Druckwinkelachsen (34, 35, 36, 37) verlaufenden Querachsen (46, 47) angeordnet und diese Seitenflächen (39, 40 und 43, 44) zugleich als gegenseitige Führungsflächen ausgebildet sind.
Radmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (16, 17 und 18, 19) jeder Doppelreihe des Schrägwälzlagers (7) bevorzugt unterschiedliche Radien an ihren Laufflächen (20, 21, 22, 23) aufweisen oder alternativ jede Doppelreihe der Wälzkörper (16, 17, 18, 19) mit gleichen Radien an ihren Laufflächen (20, 21, 22, 23) ausgebildet ist.
Radmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (16, 17, 18, 19) jeder Doppelreihe des Schrägwälzlagers (7) bevorzugt verschiedene Breiten zwischen deren Seitenflächen (38, 39, 40, 41 und 42, 43, 44, 45) aufweisen oder alternativ mit der gleichen Breite zwischen ihren Seitenflächen (38, 39, 40, 41 und 42, 43, 44, 45) ausgebildet sind.
Radmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils auf gemeinsamen Querachsen (46, 47) angeordneten Wälzkörper (16, 17 und 18, 19) der beiden Doppelreihen des Schrägwälzlagers (7) bevorzugt in gemeinsamen Taschen (48, 49) der bevorzugt als Fensterkäfige ausgebildeten Lagerkäfige (14, 15) angeordnet sind.
Radmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufflächen (20, 21, 22, 23) der Wälzkörper (16, 17, 18, 19) jeder Doppelreihe des Schrägwälzlagers (7) bevorzugt den gleichen Radius wie deren rillenförmig ausgebildete Laufbahnen (26, 27, 28, 29 und 30, 31, 32, 33) in den Lagerringen (8, 11a, 11b) aufweisen und mit diesen in Linienkontakt stehen.