DE102013001117B4 - Wheel bearing for the rotational mounting of a wheel hub of a vehicle - Google Patents

Wheel bearing for the rotational mounting of a wheel hub of a vehicle Download PDF

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Abstract

Radlager (10) für die rotatorische Lagerung einer Radnabe (110) eines Fahrzeugs, aufweisend eine innere Lagerschale (20) mit wenigstens einer inneren Laufbahn (22), eine äußere Lagerschale (30) mit wenigstens einer äußeren Laufbahn (32) und im Lagerraum (40) zwischen den beiden Lagerschalen (20, 30) angeordnete Wälzkörper (50), die auf den Laufbahnen (22, 32) abrollen, weiter aufweisend Kontaktflächen (90) zur Kontaktierung wenigstens eines benachbarten Bauteils, wobei wenigstens eine der Kontaktflächen (90) eine Isolation (92) aufweist, welche für die Wärmeisolation des Lagerraums (40) ausgebildet ist, wobei die Isolation (92) als Aussparung in der Kontaktfläche (90) ausgebildet ist, welche mit einem Fluid gefüllt ist, und die Aussparung gegen Fluidaustausch abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (90) auf einen Zentrierbund reduziert ist, wobei dieser Zentrierbund in Umfangsrichtung von weiteren Aussparungen unterbrochen ist.Wheel bearing (10) for rotatably mounting a wheel hub (110) of a vehicle, comprising an inner bearing shell (20) with at least one inner raceway (22), an outer bearing shell (30) with at least one outer raceway (32) and in the storage space ( 40) between the two bearing shells (20, 30) arranged rolling elements (50) which roll on the raceways (22, 32), further comprising contact surfaces (90) for contacting at least one adjacent component, wherein at least one of the contact surfaces (90) one Insulation (92), which is designed for the thermal insulation of the storage space (40), wherein the insulation (92) is formed as a recess in the contact surface (90), which is filled with a fluid, and the recess is sealed against fluid exchange, characterized in that the contact surface (90) is reduced to a centering collar, said centering collar is interrupted in the circumferential direction of further recesses.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs sowie eine Radlagervorrichtung mit einem Radlager.The present invention relates to a wheel bearing for the rotational mounting of a wheel hub of a vehicle and a wheel bearing device with a wheel bearing.

Es ist grundsätzlich bekannt, dass Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs eingesetzt werden. Dabei handelt es sich insbesondere um die Übergabe von Kräften von dem Rad des Fahrzeugs auf die Karosserie des Fahrzeugs. Eine Radnabe ist dabei vorzugsweise flanschartig ausgebildet und dient dazu, über Verschraubungen das Rad sowie weitere Bestandteile, z. B. die Bremsscheibe, zu befestigen. Solche Radlager können einreihig oder mehrreihig ausgebildet sein und weisen üblicherweise eine innere und eine äußere Lagerschale auf. In den beiden Lagerschalen sind üblicherweise Laufbahnen vorgesehen, so dass in dem Lagerraum zwischen den beiden Lagerschalen angeordnete Wälzkörper auf den Laufbahnen abrollen können. Darüber hinaus weist das Radlager üblicherweise Kontaktflächen auf, welche zur Kontaktierung benachbarter Bauteile dienen. Diese Kontaktierung kann insbesondere dem Zweck der Zentrierung sowie dem Zweck der Kraftübertragung dienen. Mit anderen Worten können diese Kontaktflächen auch aufgeteilt werden in sogenannte Zentrierflächen und sogenannte Kraftübertragungsflächen. Grundsätzlich sind Lagersysteme, insbesondere Lagersysteme, welche sich mit der Temperierung des Lagers beschäftigen, aus den Dokumenten DE 10 2011 000 626 A1 , der DE 30 17 757 A1 oder der DE 101 33 985 A1 bekannt. Auch die DE 32 39 802 A1 sowie die US 2005/0078901 A1 behandeln grundsätzlich Lagersysteme, welche im Bereich der Radaufhängung anzutreffen sind. Gleiches gilt auch für die DE 31 34 914 A1 .It is basically known that wheel bearings are used for the rotary mounting of a wheel hub of a vehicle. This is in particular the transfer of forces from the wheel of the vehicle to the body of the vehicle. A wheel hub is preferably formed flange-like and serves to screw the wheel and other components, such. As the brake disc to attach. Such wheel bearings may be single-row or multi-row and usually have an inner and an outer bearing shell. In the two bearing shells raceways are usually provided so that arranged in the storage space between the two bearing shells rolling elements can roll on the raceways. In addition, the wheel bearing usually has contact surfaces, which serve for contacting adjacent components. This contacting can serve in particular for the purpose of centering and the purpose of power transmission. In other words, these contact surfaces can also be divided into so-called centering surfaces and so-called force transmission surfaces. Basically, storage systems, in particular storage systems, which deal with the temperature control of the warehouse, from the documents DE 10 2011 000 626 A1 , of the DE 30 17 757 A1 or the DE 101 33 985 A1 known. Also the DE 32 39 802 A1 as well as the US 2005/0078901 A1 basically treat storage systems that are found in the area of the suspension. The same applies to the DE 31 34 914 A1 ,

Nachteilhaft bei bekannten Radlagern ist es, dass eine Anlaufphase für das Warmlaufen des Radlagers zu berücksichtigen ist. Insbesondere bei Radlagern, deren Lagerraum mit einem Schmiermittel ausgefüllt ist, ist während der Startphase dieses Schmiermittel noch auf Umgebungstemperatur. Durch das Anlaufen wird Reibung im Schmiermittel und zwischen den einzelnen Lagerbauteilen erzeugt. Diese Reibung erwärmt das Lager, den Lagerraum und insbesondere das Schmiermittel. Durch die Erwärmung reduziert sich die Viskosität des Schmiermittels, wodurch Scherkräfte und damit also die innere Reibung des Schmiermittels reduziert werden können. Nach Erreichen eines aus Wärmeerzeugungssicht stationären Zustands, also nach Beendigung der Startphase, ist die Viskosität reduziert und damit eine geringere Reibung im Betrieb des Radlagers vorhanden. Für den Start ist jedoch mit einer höheren Reibung zu rechnen. Bei kalten Außentemperaturen bzw. bei häufigen Start- und Stoppfahrten des Radlagers kann es sein, dass die gewünschte ideale Temperatur des Schmiermittels niemals erreicht wird oder sich regelmäßig wieder reduziert. Dementsprechend führt ein instationärer Betrieb des Radlagers zur suboptimalen Betriebsweise hinsichtlich der Scherkräfte im Schmiermittel bzw. der Reibung innerhalb des Lagers.A disadvantage of known wheel bearings is that a start-up phase for the warm-up of the wheel bearing has to be considered. Especially in wheel bearings, the storage space is filled with a lubricant, during the starting phase of this lubricant is still at ambient temperature. By starting friction is generated in the lubricant and between the individual bearing components. This friction heats the bearing, the storage space and especially the lubricant. The heating reduces the viscosity of the lubricant, which can reduce shear forces and thus the internal friction of the lubricant. After reaching a state stationary from the heat generation point of view, ie after completion of the starting phase, the viscosity is reduced and thus a lower friction during operation of the wheel bearing is present. However, a higher friction is to be expected for the start. In cold outside temperatures or during frequent start and stop trips of the wheel bearing, it may be that the desired ideal temperature of the lubricant is never reached or regularly reduced again. Accordingly, transient operation of the wheel bearing results in suboptimal operation with respect to shear forces in the lubricant and friction within the bearing, respectively.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einfacher und kostengünstiger Weise die Reibungskräfte innerhalb des Radlagers, insbesondere die Scherkräfte des Schmiermittels innerhalb des Lagerraums, zu reduzieren.It is an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above. In particular, it is an object of the present invention to reduce the friction forces within the wheel bearing, in particular the shearing forces of the lubricant within the storage space, in a simple and cost-effective manner.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Radlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Radlagervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Radlager beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by a wheel bearing with the features of claim 1 and a wheel bearing device having the features of claim 5. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the wheel bearing according to the invention apply, of course, also in connection with the wheel bearing device according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or can be.

Ein erfindungsgemäßes Radlager dient der rotatorischen Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs. Ein solches Radlager weist eine innere Lagerschale mit wenigstens einer inneren Laufbahn und eine äußere Lagerschale mit wenigstens einer äußeren Laufbahn auf. Weiter ist im Lagerraum zwischen den beiden Lagerschalen eine Vielzahl von Wälzkörper angeordnet, die auf den Laufbahnen abrollen. Darüber hinaus weist ein erfindungsgemäßes Radlager Kontaktflächen zur Kontaktierung wenigstens eines benachbarten Bauteils auf. Ein erfindungsgemäßes Radlager zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine der Kontaktflächen eine Isolation aufweist, welche für die Wärmeisolation des Lagerraums ausgebildet ist.A wheel bearing according to the invention serves for the rotational mounting of a wheel hub of a vehicle. Such a wheel bearing has an inner bearing shell with at least one inner raceway and an outer bearing shell with at least one outer raceway. Next, a plurality of rolling elements is arranged in the storage space between the two bearing shells, which roll on the raceways. In addition, an inventive wheel bearing contact surfaces for contacting at least one adjacent component. An inventive wheel bearing is characterized in that at least one of the contact surfaces has an insulation, which is designed for the thermal insulation of the storage space.

Bei einem erfindungsgemäßen Radlager ist der Lagerraum vorzugsweise als Fettraum ausgebildet und ist mit Schmiermittel befüllt. Insbesondere handelt es sich bei einem Schmiermittel um ein Schmierfett bzw. ein Lagerfett. Die ideale Viskosität hinsichtlich einer reduzierten Scherkraft und minimierter Reibung im Radlager wird dabei vorzugsweise bei einer Betriebstemperatur im Bereich von ca. 60° Celsius bis ca. 90° Celsius erreicht.In a wheel bearing according to the invention, the storage space is preferably designed as a grease space and is filled with lubricant. In particular, a lubricant is a grease or a bearing grease. The ideal viscosity in terms of a reduced shear force and minimized friction in the wheel bearing is preferably achieved at an operating temperature in the range of about 60 ° Celsius to about 90 ° Celsius.

Kontaktflächen des Radlagers sind im Sinne der vorliegenden Erfindung Flächen der einzelnen Bauteile, welche zur Kontaktierung benachbarter Bauteile dienen. Zweck dieser Kontaktierung kann z. B. die Zentrierung des Radlagers am benachbarten Bauteil, also z. B. am Radträger und/oder der Radnabe sein. Zusätzlich oder alternativ können die Kontaktflächen auch zur Kraftübertragung ausgebildet sein und dementsprechend Lagerflächen bilden.Contact surfaces of the wheel bearing are within the meaning of the present invention surfaces of the individual components, which for contacting serve adjacent components. Purpose of this contact can z. B. the centering of the wheel bearing on the adjacent component, ie z. B. on the wheel and / or the wheel hub. Additionally or alternatively, the contact surfaces may also be designed for power transmission and accordingly form bearing surfaces.

Kontaktflächen, welche die Kontaktierung zwischen dem Radlager und dem benachbarten Bauteil herstellen, bilden auf diese Weise eine Wärmebrücke. Sich erhöhende Temperatur, welche durch Wärmeeintrag in den Lagerraum des Radlagers gelangt, kann über diese Wärmebrücken abfließen. Die benachbarten Bauteile wirken über diese Wärmebrücke als Wärmesenke, so dass entstehende Wärme bzw. eingebrachte Wärme aus dem Inneren des Radlagers auf diese Weise entweichen kann.Contact surfaces, which establish the contact between the wheel bearing and the adjacent component, form in this way a thermal bridge. Increasing temperature, which passes through heat in the storage room of the wheel bearing, can flow through these thermal bridges. The adjacent components act on this thermal bridge as a heat sink, so that resulting heat or heat introduced from the interior of the wheel bearing can escape in this way.

Erfindungsgemäß ist an genau diesen Kontaktflächen nun eine Bremse dieser Wärmebrücke vorgesehen. Dafür ist eine Isolation vorhanden, welche die Wärmeisolation des Lagerraums ausbildet. Eine Isolation kann dabei in unterschiedlichster Weise ausgebildet sein. So sind grundsätzlich fluide Stoffe, insbesondere Luft, als Isolationsmaterial vorsehbar. Auch ist es möglich, dass Feststoffe, z. B. Isolationsmaterial aus Kunststoff, eingesetzt werden können. Somit ist eine passive Wärmedämmung vorgesehen, welche Wärmeeintrag bzw. Wärmeerzeugung zu einem größeren Teil im Lagerraum des Radlagers belässt. Dies führt dazu, dass ein erwärmtes Radlager diesen erwärmten Status mit damit auch einhergehender reduzierter Viskosität des Schmiermittels über einen längeren Zeitraum auch nach Beendigung der Rotation des Radlagers beibehält. Wird bei einem erfindungsgemäßen Radlager ein zusätzliches Heizelement zur Erzeugung von aktivem Wärmeeintrag verwendet, so kann dieses durch die Verwendung der Isolation mit geringerer Leistung ausgelegt werden. Es kann also zusammengefasst werden, dass die Verlustleistung durch Wärmeabfuhr durch die erfindungsgemäße Anordnung der Isolation an wenigstens einer der Kontaktflächen reduziert, insbesondere minimiert wird.According to the invention, a brake of this thermal bridge is now provided on precisely these contact surfaces. For this purpose, an insulation is present, which forms the heat insulation of the storage room. An insulation can be designed in different ways. Thus, in principle fluid substances, in particular air, as an insulating material providable. It is also possible that solids, for. B. insulation material made of plastic, can be used. Thus, a passive thermal insulation is provided, which leaves heat input or heat generation to a greater extent in the storage space of the wheel bearing. As a result, a heated wheel bearing retains this heated status with concomitant reduced viscosity of the lubricant over an extended period of time even after completion of the rotation of the wheel bearing. If an additional heating element is used to generate active heat input in a wheel bearing according to the invention, this can be designed by using the insulation with lower power. It can therefore be summarized that the power loss is reduced by heat dissipation through the inventive arrangement of the insulation on at least one of the contact surfaces, in particular minimized.

Zusätzlich ist darauf hinzuweisen, dass bei einem erfindungsgemäßen Radlager die Radnabe Teil einer Lagerschale sein kann. Auch kann ein erfindungsgemäßes Radlager für unterschiedlichste Konstruktionsweisen vorgesehen sein. Insbesondere ist es einsetzbar als Konstruktionsweise als Radlager der zweiten Generation bzw. als Radlager der dritten Generation. Diese beiden Generationen unterscheiden sich hinsichtlich der Ausführungsform des Radlagers voneinander. So ist ein Radlager der zweiten Generation an seiner äußeren Lagerschale mit einem Radträger verbunden. Die innere Lagerschale ist als Kontaktfläche zur Kraftübertragung mit der Radnabe ausgebildet. Bei einem Radlager der dritten Generation ist die Anordnung umgekehrt, so dass die Radnabe auf der äußeren Lagerschale aufsitzt, während die innere Lagerschale auf einem Fortsatz bzw. einem Wellenabsatz des Radträgers aufgesetzt ist. Bei einem Radlager der dritten Generation ist es insbesondere möglich, dass die Radnabe als integraler Bestandteil der äußeren Lagerschale ausgebildet ist.In addition, it should be noted that in a wheel bearing according to the invention, the wheel hub may be part of a bearing shell. Also, an inventive wheel bearing can be provided for a variety of construction methods. In particular, it can be used as a construction method as a wheel bearing of the second generation or as a wheel bearing of the third generation. These two generations differ with respect to the embodiment of the wheel bearing from each other. Thus, a second generation wheel bearing is connected to a wheel carrier on its outer bearing shell. The inner bearing shell is designed as a contact surface for transmitting power to the wheel hub. In a wheel bearing of the third generation, the arrangement is reversed, so that the wheel hub is seated on the outer bearing shell, while the inner bearing shell is mounted on an extension or a shaft shoulder of the wheel carrier. In a wheel bearing of the third generation, it is particularly possible that the wheel hub is formed as an integral part of the outer bearing shell.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager die Isolation als Aussparung in der Kontaktfläche ausgebildet ist. Diese Aussparung ist dementsprechend z. B. mit einem Fluid gefüllt. Insbesondere handelt es sich dabei um Luft. Durch die Reduktion der Gesamtfläche der Kontaktfläche aufgrund der Aussparung wird damit der Querschnitt der Wärmebrücke, wie beschrieben, reduziert. Da der Wärmetransport durch Wärmeleitung vom zur Verfügung stehenden Querschnitt abhängt, wird durch diese Aussparung und die damit einhergehende Reduktion der Wärmeübertragungsfläche eine Isolationswirkung in erfindungsgemäßer Weise erzielt. Diese Aussparung und die damit einhergehende Reduktion der Kontaktfläche werden insbesondere bei Kontaktflächen in Form von Zentrierflächen von Vorteil sein. So kann z. B. die Reduktion auf einen Zentrierbund erfolgen. Dieser Zentrierbund kann in Umfangsrichtung darüber hinaus von weiteren Aussparungen unterbrochen sein. Insbesondere ist also eine Reduktion der Kontaktflächen in axialer Richtung und zumindest teilweise in Umfangsrichtung vorgesehen. Bei Vorsehung von Aussparungen in Umfangsrichtung werden insbesondere drei Kontaktumfangsabschnitte beibehalten, so dass eine im Wesentlichen kippsichere Abstützung zur Zentrierung weiterhin möglich ist.It may be advantageous if the insulation is formed as a recess in the contact surface in a wheel bearing according to the invention. This recess is accordingly z. B. filled with a fluid. In particular, this is air. By reducing the total area of the contact surface due to the recess so that the cross section of the thermal bridge, as described, reduced. Since the heat transfer by heat conduction depends on the available cross-section, an insulation effect is achieved in accordance with the invention by this recess and the concomitant reduction of the heat transfer surface. This recess and the concomitant reduction of the contact surface will be particularly advantageous for contact surfaces in the form of centering. So z. B. the reduction to a Zentrierbund done. This centering collar can also be interrupted in the circumferential direction by further recesses. In particular, therefore, a reduction of the contact surfaces in the axial direction and at least partially provided in the circumferential direction. Provision of recesses in the circumferential direction, in particular three contact peripheral portions are maintained, so that a substantially non-tilting support for centering is still possible.

Bei der Ausführungsform, wie sie im voranstehenden Absatz erläutert worden ist, kann es von Vorteil sein, wenn die Aussparung gegen Fluidaustausch abgedichtet ist. Dies kann durch Wellenabsätze zur Verfügung gestellt werden. Auch sind separate Dichtmittel denkbar, welche den Fluidaustausch verhindern oder reduzieren. Bei besonders guter Abdichtung ist es sogar möglich, dass die Aussparung nicht mehr mit Fluid gefüllt ist, sondern mit einem Vakuum versehen wird. Auf diese wird Weise die Isolationswirkung der Aussparung noch weiter verbessert werden.In the embodiment, as explained in the preceding paragraph, it may be advantageous if the recess is sealed against fluid exchange. This can be provided by wave heels. Also, separate sealing means are conceivable which prevent or reduce the fluid exchange. With a particularly good seal, it is even possible that the recess is no longer filled with fluid, but provided with a vacuum. In this way, the isolation effect of the recess will be further improved.

Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager die Isolation aus Isolationsmaterial ausgebildet ist. Bei dem Isolationsmaterial handelt es sich insbesondere um einen Feststoff bzw. einen Feststoff mit Gaseinschlüssen. So können Kunststoffe als Material eingesetzt werden. Insbesondere sind auch Schaummaterialien, also die Kombination aus einem Feststoff und einem Fluid, als Isolationsmaterial im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar. Dieses Isolationsmaterial kann z. B. in einer zugehörigen Aufnahme des Radlagers vorgesehen sein. Bei einer Aussparung, wie sie in den voranstehenden beiden Absätzen erläutert worden ist, kann diese mit Isolationsmaterial in diesem Sinne ausgefüllt werden.It is also advantageous if, in a wheel bearing according to the invention, the insulation is formed of insulating material. The insulating material is in particular a solid or a solid with gas inclusions. So plastics can be used as material. In particular, foam materials, ie the combination of a solid and a fluid, as an insulating material in the context of the present invention are conceivable. This insulation material may, for. B. be provided in an associated receptacle of the wheel bearing. At a recess, as in the above two paragraphs has been explained, this can be filled with insulation material in this sense.

Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager die Isolation auf einer Kontaktfläche wenigstens einer der beiden Lagerschalen ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die beiden Lagerschalen als Träger der Isolation dienen. Da üblicherweise die beiden Lagerschalen die äußersten Bestandteile des Radlagers bilden, weisen sie häufig auch die größten Kontaktflächen zu benachbarten Bauteilen auf. Neben Zentrierflächen sind dies insbesondere die Lagerflächen, welche im Sinne der vorliegenden Erfindung als Kontaktflächen wirken. Durch die Isolation dieser Kontaktflächen wird besonders wirkungsvoll die Wärmeisolation des Radlagers und insbesondere des Lagerraums erzielt. Vorzugsweise weist zumindest eine der beiden Lagerschalen zusätzliche Kraftübertragungsabschnitte auf, welche z. B. flanschartiger Natur sein können. Somit kann ein größerer Wärmeübertragungswiderstand zu diesen Flanschflächen bereits durch das Material dieser Flanschflächen zur Verfügung gestellt werden. Die Abdichtung über die Kontaktflächen und die Kraftübertragung durch die flanschartige Montage können somit örtlich voneinander getrennt werden.It is also advantageous if, in a wheel bearing according to the invention, the insulation is formed on a contact surface of at least one of the two bearing shells. This means that the two bearing shells serve as a carrier of the insulation. Since usually the two bearing shells form the outermost components of the wheel bearing, they often also have the largest contact surfaces to adjacent components. In addition to centering surfaces, these are in particular the bearing surfaces, which act as contact surfaces in the sense of the present invention. Due to the isolation of these contact surfaces, the heat insulation of the wheel bearing and in particular of the storage space is achieved particularly effectively. Preferably, at least one of the two bearing shells on additional power transmission sections, which z. B. flange-like nature can be. Thus, greater heat transfer resistance to these flange surfaces can already be provided by the material of these flange surfaces. The seal over the contact surfaces and the power transmission through the flange mounting can thus be separated locally.

Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager eine zusätzliche Isolation separat von den Kontaktflächen für die Wärmeisolation des Lagerraums nach außen ausgebildet ist. Insbesondere handelt es sich bei dieser zusätzlichen Isolation um ein Isolationsmaterial, wie es bereits erläutert worden ist. Neben der Reduktion der Wirkung der Wärmebrücken wird auf diese Weise eine Abtragung von Wärme aus dem Lagerraum nach außen reduziert. Dies ist insbesondere durch Konvektion von Luftströmung an der Außenfläche des Radlagers, welche nicht als Kontaktfläche dient, ein Problem. Damit wird eine zusätzliche Wärmedämmung zur Verfügung gestellt, so dass der Grad der Wärmeerhaltung innerhalb des Lagerraums weiter verbessert werden kann.It is also advantageous if in a wheel bearing according to the invention an additional insulation is formed separately from the contact surfaces for the heat insulation of the storage room to the outside. In particular, this additional insulation is an insulation material, as has already been explained. In addition to the reduction of the effect of the thermal bridges, a removal of heat from the storage space is reduced to the outside in this way. This is particularly a problem due to convection of air flow on the outer surface of the wheel bearing, which does not serve as a contact surface. Thus, an additional thermal insulation is provided, so that the degree of heat retention within the storage room can be further improved.

Ebenfalls von Vorteil ist es weiterhin, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager zumindest ein Heizelement für die Erwärmung des Lagerraums vorgesehen ist. Neben den bisher beschriebenen Methoden einer passiven Wärmeerhaltung kann neben der Wärmeerzeugung durch Reibung im Betrieb des Radlagers somit nun aktiv die Startphase und damit die Aufheizung verbessert werden. Das Heizelement kann insbesondere bereits vor Rotationsbeginn des Radlagers auf die gewünschte Betriebstemperatur aufgeheizt werden. Bei einem Heizelement handelt es sich insbesondere um ein elektrisches Heizelement, z. B. in Form von einem Heizdraht oder einer Heizschicht. Das Heizelement kann z. B. in einer der beiden Lagerschalen angeordnet sein. Auch ist es möglich, dass eine Anordnung des Heizelements im Inneren des Lagerraums erfolgt. Ist der Lagerraum abgedichtet, so kann eine Anbringung des Heizelements an der Lagerdichtung bzw. innerhalb des Materials der Lagerdichtung erfolgen.It is also advantageous if, in a wheel bearing according to the invention, at least one heating element is provided for heating the storage space. In addition to the methods of passive heat conservation described so far, in addition to the generation of heat by friction during operation of the wheel bearing thus actively the start phase and thus the heating can be improved. In particular, the heating element can be heated to the desired operating temperature even before the start of rotation of the wheel bearing. A heating element is in particular an electrical heating element, for. B. in the form of a heating wire or a heating layer. The heating element can, for. B. be arranged in one of the two bearing shells. It is also possible that an arrangement of the heating element takes place in the interior of the storage room. If the storage space is sealed, an attachment of the heating element to the bearing seal or within the material of the bearing seal can take place.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Radlagervorrichtung mit einem Radlager, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus wird mittels des Radlagers eine Radnabe gelagert, wobei die Radnabe Kontaktflächen für die Kontaktierung mit dem Radlager aufweist. Weiter weist wenigstens eine der Kontaktflächen der Radnabe eine Isolation auf, welche für die Wärmeisolation des Lagerraums ausgebildet ist. Wie bereits erläutert worden ist, wird durch die Kontaktfläche zwischen dem Radlager und benachbarten Bauteilen, insbesondere mit der Radnabe, eine Wärmebrücke ausgebildet. Um diese Wärmebrücke in erfindungsgemäßer Weise gegen Wärmeübertragung zu dämmen, kann neben einer passiven Isolation des Radlagers auch auf der gegenüberliegenden Seite, also bei der kontaktierenden Kontaktfläche der Radnabe eine entsprechende Isolation vorgesehen sein. Selbstverständlich können die Isolationen auch zueinander kombinierend zusätzlich ausgebildet sein. Eine erfindungsgemäße Radlagervorrichtung bringt dementsprechend die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Radlager erläutert worden sind.Likewise provided by the present invention is a wheel bearing device with a wheel bearing, in particular according to the present invention. In addition, a wheel hub is mounted by means of the wheel bearing, wherein the wheel hub has contact surfaces for contacting with the wheel bearing. Further, at least one of the contact surfaces of the wheel hub to an insulation, which is designed for the thermal insulation of the storage room. As has already been explained, a thermal bridge is formed by the contact surface between the wheel bearing and adjacent components, in particular with the wheel hub. In order to insulate this thermal bridge in accordance with the invention against heat transfer, a corresponding insulation can be provided in addition to a passive insulation of the wheel bearing on the opposite side, ie at the contacting contact surface of the wheel hub. Of course, the insulation can also be combined to form each other. Accordingly, a wheel bearing device according to the invention provides the same advantages as have been explained in detail with reference to a wheel bearing according to the invention.

Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung die Isolation gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, wie sie ausführlich mit Bezug auf das Radlager erläutert worden ist.It is also advantageous if, in a wheel bearing device according to the invention, the insulation according to the present invention is formed, as has been explained in detail with reference to the wheel bearing.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, embodiments of the invention are described in detail. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. They show schematically:

1 eine erste Ausführungsform eines Radlagers, 1 a first embodiment of a wheel bearing,

2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Radlagers, 2 a further embodiment of a wheel bearing according to the invention,

3 die Ausführungsform der 2 im schematischen Teilquerschnitt und 3 the embodiment of the 2 in the schematic partial cross-section and

4 eine weitere Ausführungsform eines Radlagers. 4 another embodiment of a wheel bearing.

In 1 ist in einem schematischen Querschnitt eine erste Ausführungsform eines Radlagers 10 dargestellt, welches nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Dieses weist im vollen Umfang, im Querschnitt gut zu erkennen, zwei Lagerschalen 20 und 30 auf. Die innere Lagerschale ist mit einer inneren Laufbahn 22 und die äußere Lagerschale 30 mit einer äußeren Laufbahn 32 versehen. Zwischen diesen beiden Lageschalen 20 und 30 ist ein Lagerraum 40 ausgebildet, in welchem Wälzkörper 50 in kugelförmiger Weise aufgenommen sind. Die Wälzkörper 50 rollen auf den Laufbahnen 22 und 32 ab.In 1 is a schematic cross section of a first embodiment of a wheel bearing 10 shown, which is not the subject of the present invention. This has in full circumference, clearly visible in cross section, two bearing shells 20 and 30 on. The inner bearing shell is with an inner raceway 22 and the outer bearing shell 30 with an outer career 32 Mistake. Between these two bearing shells 20 and 30 is a storage room 40 formed, in which rolling elements 50 are received in a spherical manner. The rolling elements 50 roll on the raceways 22 and 32 from.

Gemäß 1 ist eine komplette Radlagervorrichtung 100 dargestellt. So ist zusätzlich zum Radlager 10 hier auch eine Radnabe 110 schematisch dargestellt (aus Übersichtlichkeitsgründen nur am unteren Teil des Querschnitts dargestellt). Diese Radnabe 110 dient zur Befestigung des Rads und/oder weiterer Bauteile, wie z. B. der Bremsscheibe. Zwischen der inneren Lagerschale 20 und der Radnabe 110 ist eine Kontaktfläche 90 vorhanden. Darüber hinaus ist auch zwischen der äußeren Lagerschale 30 und dem benachbarten Bauteil, welches z. B. ein Radträger sein kann, eine Kontaktfläche 90 vorgesehen.According to 1 is a complete wheel bearing device 100 shown. So is in addition to the wheel bearing 10 here also a wheel hub 110 shown schematically (for clarity, only shown at the bottom of the cross section). This wheel hub 110 used to attach the wheel and / or other components, such. B. the brake disc. Between the inner bearing shell 20 and the wheel hub 110 is a contact surface 90 available. In addition, also between the outer bearing shell 30 and the adjacent component, which z. B. may be a wheel, a contact surface 90 intended.

Bei der Ausführungsform der 1 ist darüber hinaus ein zusätzliches aktives Heizelement 60 zu erkennen. Dieses ist im Material der äußeren Lagerschale 30 angeordnet.In the embodiment of the 1 is also an additional active heating element 60 to recognize. This is in the material of the outer bearing shell 30 arranged.

Für den Einsatz des Radlagers 10 kann nun durch passive Erwärmung in Form von Reibungswärme und/oder durch aktive Erwärmung mittels des Heizelements 60 die Temperatur im Lagerraum 40 erhöht werden. Durch das Erhöhen reduziert sich die Viskosität des darin enthaltenen Schmiermittels. Um nun in erfindungsgemäßer Weise sicherzustellen, dass die Erwärmung möglichst schnell vonstattengeht und/oder eine Auskühlung möglichst wirksam vermieden wird, ist bei dieser Ausführungsform auf einer der Kontaktflächen 90 eine zusätzliche Isolation 96 in Form von Isolationsmaterial 94 vorgesehen. Diese führt dazu, dass ein Wärmeabtrag über diese Nebenfläche über die zusätzliche Isolation 94 wirksam verhindert wird.For the use of the wheel bearing 10 can now by passive heating in the form of frictional heat and / or by active heating by means of the heating element 60 the temperature in the storage room 40 increase. Increasing reduces the viscosity of the lubricant contained therein. In order to ensure in accordance with the invention that the heating takes place as quickly as possible and / or cooling as effectively as possible is avoided, in this embodiment one of the contact surfaces 90 an additional isolation 96 in the form of insulation material 94 intended. This leads to a heat dissipation over this secondary surface via the additional insulation 94 effectively prevented.

Die 2 und 3 zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radlagervorrichtung 100. Diese Variante ist insbesondere auch mit der Variante gemäß der 1 kombiniert. Bei dieser Variante ist an den beiden Kontaktflächen 90 des Radlagers 10 eine entsprechende Isolation 92 vorgesehen. Bei der äußeren Lagerschale 30 ist auf der Kontaktfläche 90 ein Isolationsmaterial 94 ausgebildet. Damit wird die Wärmeübertragungsfläche in diesem Bereich der Kontaktfläche 90 minimiert. Eine Wärmeisolation zur Beibehaltung der Wärme im Lagerraum 40 ist die Folge.The 2 and 3 show a further embodiment of a wheel bearing device according to the invention 100 , This variant is especially with the variant according to the 1 combined. In this variant is at the two contact surfaces 90 of the wheel bearing 10 a corresponding isolation 92 intended. At the outer bearing shell 30 is on the contact surface 90 an insulation material 94 educated. Thus, the heat transfer area in this area of the contact surface 90 minimized. A thermal insulation to retain the heat in the storage room 40 is the consequence.

2 ist weiter eine zusätzliche Isolation nach innen zu entnehmen. So weist die Radnabe 110 hier eine Aussparung auf, welche mit Luft ausgefüllt ist. Diese wirkt somit als Isolation 92 im Sinne der vorliegenden Erfindung. Hier ist gut zu erkennen, dass die Isolation sowohl an den Kontaktflächen 90 des Radlagers 10 als auch an entsprechenden Kontaktflächen 112 der Radnabe 110 vorgesehen sein kann. 2 is further to take an additional insulation to the inside. This is how the wheel hub points 110 here a recess, which is filled with air. This therefore acts as isolation 92 in the sense of the present invention. Here is good to see that the insulation both at the contact surfaces 90 of the wheel bearing 10 as well as at corresponding contact surfaces 112 the wheel hub 110 can be provided.

3 zeigt die Möglichkeit für die Ausbildung der Aussparungen als Isolation 92. So sind hier in Umfangsrichtung drei Kontaktabschnitte als Kontaktfläche 112 beibehalten, so dass in Umfangsrichtung noch eine Zentrierung vorgenommen werden kann. In axialer Richtung ist die Länge der Aussparung in 2 zu erkennen. 3 shows the possibility for the formation of the recesses as insulation 92 , So here are three contact sections in the circumferential direction as a contact surface 112 maintained, so that in the circumferential direction still centering can be made. In the axial direction, the length of the recess in 2 to recognize.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Radlagers 10 bzw. einer Radlagervorrichtung 100, welche nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Bei dieser Ausführungsform ist die äußere Lagerschale 30 integral mit der Radnabe 110 ausgebildet. Um eine Wärmeabgabe über die übrigen Flächen der äußeren Lagerschale 30 zu vermeiden, ist eine zusätzliche Isolation 96 in Form von Isolationsmaterial 94 vorgesehen. 4 shows a further embodiment of a wheel bearing 10 or a wheel bearing device 100 , which are not the subject of the present invention. In this embodiment, the outer bearing shell 30 integral with the wheel hub 110 educated. To a heat transfer over the remaining surfaces of the outer bearing shell 30 To avoid is an additional isolation 96 in the form of insulation material 94 intended.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The above explanation of the embodiments describes the present invention solely by way of example. Of course, individual features of the embodiments, if technically feasible, can be combined freely with one another, without departing from the scope of the present invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
RadlagerWheel bearings
2020
innere Lagerschaleinner bearing shell
2222
innere Laufbahninner career
3030
äußere Lagerschaleouter bearing shell
3232
äußere Laufbahnouter career
4040
Lagerraumstorage room
5050
Wälzkörperrolling elements
6060
Heizelementheating element
9090
Kontaktflächecontact area
9292
Isolationisolation
9494
Isolationsmaterialinsulation material
9696
zusätzliche Isolationadditional isolation
100100
Radlagervorrichtungwheel bearing device
110110
Radnabewheel hub
112112
Kontaktflächencontact surfaces

Claims (5)

Radlager (10) für die rotatorische Lagerung einer Radnabe (110) eines Fahrzeugs, aufweisend eine innere Lagerschale (20) mit wenigstens einer inneren Laufbahn (22), eine äußere Lagerschale (30) mit wenigstens einer äußeren Laufbahn (32) und im Lagerraum (40) zwischen den beiden Lagerschalen (20, 30) angeordnete Wälzkörper (50), die auf den Laufbahnen (22, 32) abrollen, weiter aufweisend Kontaktflächen (90) zur Kontaktierung wenigstens eines benachbarten Bauteils, wobei wenigstens eine der Kontaktflächen (90) eine Isolation (92) aufweist, welche für die Wärmeisolation des Lagerraums (40) ausgebildet ist, wobei die Isolation (92) als Aussparung in der Kontaktfläche (90) ausgebildet ist, welche mit einem Fluid gefüllt ist, und die Aussparung gegen Fluidaustausch abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (90) auf einen Zentrierbund reduziert ist, wobei dieser Zentrierbund in Umfangsrichtung von weiteren Aussparungen unterbrochen ist.Wheel bearing ( 10 ) for the rotational mounting of a wheel hub ( 110 ) of a vehicle, comprising an inner bearing shell ( 20 ) with at least one inner raceway ( 22 ), an outer bearing shell ( 30 ) with at least one outer raceway ( 32 ) and in Storage room ( 40 ) between the two bearing shells ( 20 . 30 ) arranged rolling elements ( 50 ) on the raceways ( 22 . 32 ), further having contact surfaces ( 90 ) for contacting at least one adjacent component, wherein at least one of the contact surfaces ( 90 ) an isolation ( 92 ), which for the heat insulation of the storage room ( 40 ), the insulation ( 92 ) as a recess in the contact surface ( 90 ), which is filled with a fluid, and the recess is sealed against fluid exchange, characterized in that the contact surface ( 90 ) Is reduced to a centering collar, said centering collar is interrupted in the circumferential direction of further recesses. Radlager (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation (92) auf einer Kontaktfläche (90) wenigstens einer der beiden Lagerschalen (20, 30) ausgebildet ist.Wheel bearing ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the insulation ( 92 ) on a contact surface ( 90 ) at least one of the two bearing shells ( 20 . 30 ) is trained. Radlager (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Isolation (96) separat von den Kontaktflächen (90) für die Wärmeisolation des Lagerraums (40) nach Außen ausgebildet ist, insbesondere aus Isolationsmaterial.Wheel bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an additional isolation ( 96 ) separately from the contact surfaces ( 90 ) for the heat insulation of the storage room ( 40 ) is formed to the outside, in particular of insulating material. Radlager (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Heizelement (60) für die Erwärmung des Lagerraums (40) vorgesehen ist.Wheel bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one heating element ( 60 ) for the heating of the storage room ( 40 ) is provided. Radlagervorrichtung (100) mit einem Radlager (10) und einer mittels des Radlagers (10) gelagerten Radnabe (110), wobei die Radnabe (110) Kontaktflächen (112) für die Kontaktierung mit dem Radlager (10) aufweist, und wobei wenigstens eine der Kontaktflächen (112) der Radnabe (110) eine Isolation (92) aufweist, welche für die Wärmeisolation des Lagerraums (40) ausgebildet ist, wobei die Isolation (92) als Aussparung in der Kontaktfläche (90) ausgebildet ist, welche mit einem Fluid gefüllt ist, und die Aussparung gegen Fluidaustausch abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (90) auf einen Zentrierbund reduziert ist, wobei dieser Zentrierbund in Umfangsrichtung von weiteren Aussparungen unterbrochen ist.Wheel bearing device ( 100 ) with a wheel bearing ( 10 ) and one by means of the wheel bearing ( 10 ) mounted wheel hub ( 110 ), whereby the wheel hub ( 110 ) Contact surfaces ( 112 ) for contacting with the wheel bearing ( 10 ), and wherein at least one of the contact surfaces ( 112 ) of the wheel hub ( 110 ) an isolation ( 92 ), which for the heat insulation of the storage room ( 40 ), the insulation ( 92 ) as a recess in the contact surface ( 90 ), which is filled with a fluid, and the recess is sealed against fluid exchange, characterized in that the contact surface ( 90 ) Is reduced to a centering collar, said centering collar is interrupted in the circumferential direction of further recesses.
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