DE102018101875A1 - Wheel bearing, wheel bearing unit and wheel suspension - Google Patents

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Andreas Kaiser
Simon Brähler
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radlager zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges, eine Radlagereinheit zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges mit dem erfindungsgemäßen Radlager sowie eine Radaufhängung für die Aufhängung eines Rades eines Kraftfahrzeuges an der Karosserie mit der erfindungsgemäßen Radlagereinheit.Das Radlager dient zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges und umfasst einen Innenring (10), einen Außenring (20) und eine Dichtung (30), mit der in axialer Richtung eine Dichtungswirkung eines von Innenring (10) und Außenring (20) zumindest teilweise radial begrenzten Raumes (50) realisiert oder realisierbar ist, wobei sich ein Dichtelement (32) der Dichtung (30), insbesondere in Form einer Dichtlippe, von einem der beiden Bauteile Innenring (10) und Außenring (20) in Richtung auf das jeweils andere Bauteil erstreckt und an dem jeweils anderem Bauteil ein Reibelement (40) angeordnet ist, an oder auf dem das Dichtelement (32) bei Realisierung einer Relativ-Rotationsbewegung zwischen Innenring (10) und Außenring (20) gleitet, und wobei das Reibelement (40) zumindest in dem Bereich der Gleitbewegung des Dichtelements (32) durch ein Material mit einem Cr-Gehalt von mindestens 18% ausgebildet ist.Mit dem hier vorgeschlagenen Radlager bzw. der damit ausgestalteten Randlagereinheit und der erfindungsgemäßen Radaufhängung werden Einrichtungen zur Verfügung gestellt, die eine hohe Lebensdauer mit geringen Herstellungskosten kombinieren.The invention relates to a wheel bearing for rotatably supporting a wheel of a motor vehicle, a wheel bearing unit for rotatably supporting a wheel of a motor vehicle with the wheel bearing according to the invention and a suspension for the suspension of a wheel of a motor vehicle on the body with the Radlagereinheit invention. The wheel bearing is used for rotational storage a wheel of a motor vehicle and comprises an inner ring (10), an outer ring (20) and a seal (30), with the in the axial direction a sealing effect of a inner ring (10) and outer ring (20) at least partially radially limited space (50) is realized or feasible, with a sealing element (32) of the seal (30), in particular in the form of a sealing lip, extending from one of the two components inner ring (10) and outer ring (20) in the direction of the respective other component and at the respective another component, a friction element (40) is arranged on or on the Sealing element (32) upon realization of a relative rotational movement between the inner ring (10) and outer ring (20) slides, and wherein the friction element (40) at least in the region of sliding movement of the sealing element (32) by a material having a Cr content of at least 18% is formed. With the wheel bearing proposed here or the peripheral bearing unit designed therewith and the wheel suspension according to the invention, devices are provided which combine a long service life with low production costs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Radlager zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges, eine Radlagereinheit zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges mit dem erfindungsgemäßen Radlager sowie eine Radaufhängung für die Aufhängung eines Rades eines Kraftfahrzeuges an der Karosserie mit der erfindungsgemäßen Radlagereinheit.The invention relates to a wheel bearing for rotatably supporting a wheel of a motor vehicle, a wheel bearing unit for rotatably supporting a wheel of a motor vehicle with the wheel bearing according to the invention and a suspension for the suspension of a wheel of a motor vehicle on the body with the wheel bearing unit according to the invention.

Radlager zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges sind hinlänglich bekannt. Meist handelt es sich hierbei um Wälzlager, die mit hoher Lebensdauer die spielfreie Rotation eines angetriebenen oder auch eines nicht angetriebenen Rades des Kraftfahrzeuges gewährleisten sollen. Zur Gewährleistung einer hohen Lebensdauer sind diese Lager üblicherweise geschmiert. Um zu verhindern, dass sich Schmierstoff von den Wälzkörpern des Lagers entfernt, ist einem jeweiligen Radlager üblicherweise wenigstens eine Dichtung zugeordnet.Wheel bearings for rotatory mounting of a wheel of a motor vehicle are well known. In most cases, these are rolling bearings which are intended to ensure the play-free rotation of a driven or non-driven wheel of the motor vehicle with a long service life. To ensure a long service life, these bearings are usually lubricated. In order to prevent lubricant from the rolling elements of the bearing, a respective wheel bearing is usually associated with at least one seal.

Eine derartige Dichtung weist für gewöhnlich wenigstens eine Dichtlippe auf, welche an einem Dichtungspartner dichtend anliegt.Such a seal usually has at least one sealing lip, which bears sealingly against a sealing partner.

Weiterhin ist es bekannt, an Radaufhängungen bzw. an den Radlagern DrehzahlSensoren anzuordnen zur Ermittlung der jeweiligen Drehzahl des Rades bzw. zur Ermöglichung der ABS-Funktion.Furthermore, it is known to arrange on wheel suspensions or on the wheel bearings speed sensors for determining the respective speed of the wheel or to enable the ABS function.

Aus der EP 2 043 880 B1 sowie der WO 2008/006 339 A1 ist jeweils eine Lageranordnung einer über ein Drehgelenks antreibbaren Radnabe eines Kraftfahrzeuges bekannt. Ein Radlager dieser Lakeanordnung bzw. dessen Außenring und Innenring ist mit einer Dichtung versehen. Diese Dichtung dient der Abdichtung des Radlagers. Die Dichtung umfasst einen radialen Schenkel, an dem eine Dichtlippe entlang gleiten kann. Dieser Blechschenkel kann für eine integrierte ABS-Encoderfunktion genutzt werden.From the EP 2 043 880 B1 as well as the WO 2008/006 339 A1 is in each case a bearing assembly of a rotatable about a rotary hub of a motor vehicle known. A wheel bearing this Lakeanordnung or its outer ring and inner ring is provided with a seal. This seal serves to seal the wheel bearing. The seal comprises a radial leg on which a sealing lip can slide along. This sheet metal leg can be used for an integrated ABS encoder function.

Der EP 2 815 891 A1 ist eine Nabenanordnung mit einer flexiblen Dichtung entnehmbar. Auch hier dichtet die Dichtung zwischen einem Innenring und einem Außenring eines Radlagers ab, wobei auch hier Dichtlippen axial an einem radial vorstehenden Schenkel anliegen bzw. gleiten.The EP 2 815 891 A1 a hub assembly with a flexible seal can be removed. Here, too, the seal seals between an inner ring and an outer ring of a wheel bearing, wherein here also sealing lips abut axially against a radially projecting leg or slide.

Die DE 10 2015 215 616 A1 lehrt eine Radlagereinheit mit einer Radnabe und einem Wälzlager auf der Radnabe sowie mit einem Dichtring zur Abdichtung des Radlagers. Des Weiteren ist ein Multipolencoder vorhanden, der radial außen auf den Dichtring angeordnet ist oder aber radial innen. Das bedeutet, dass der Multipolencoder am Umfang bzw. an einem Flächenelement des Dichtrings angebracht ist der Multipolencoder umfasst eine Vielzahl von magnetisierbaren Elementen aus einem entsprechenden Werkstoff.The DE 10 2015 215 616 A1 teaches a wheel bearing unit with a wheel hub and a rolling bearing on the wheel hub and with a sealing ring to seal the wheel bearing. Furthermore, a Multipolencoder is present, which is arranged radially outward on the sealing ring or radially inward. This means that the Multipolencoder is mounted on the circumference or on a surface element of the sealing ring, the Multipolencoder comprises a plurality of magnetizable elements made of a corresponding material.

Weitere übliche Ausgestaltungsformen sehen vor, dass der Encoder bzw. ein ringförmiger Bestandteil davon gleichzeitig als Anlagefläche eines Dichtelements, wie zum Beispiel eine Dichtlippe dient, um die Anzahl der Bauteile und somit auch den Montage- und Fertigungsaufwand zu mindern und Bauraum einzusparen.Other conventional embodiments provide that the encoder or an annular component thereof simultaneously serves as a contact surface of a sealing element, such as a sealing lip, in order to reduce the number of components and thus also the assembly and production costs and to save installation space.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Radlager sowie eine damit ausgestaltete Radlagereinheit und eine Radaufhängung zur Verfügung zu stellen, die geringe Herstellungskosten mit einer hohen Lebensdauer kombinieren.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a wheel bearing and a wheel bearing unit designed therewith and a wheel suspension which combine low production costs with a long service life.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Radlager nach Anspruch 1, durch die erfindungsgemäße Radlagereinheit nach Anspruch 6 sowie durch die erfindungsgemäße Radaufhängung nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Radlagers sind in den Unteransprüchen 2-5 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Radlagereinheit sind in den Unteransprüchen 7 und 8 angegeben. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Radaufhängung ist im Unteranspruch 10 angegeben.This object is achieved by the wheel bearing according to claim 1, by the wheel bearing unit according to the invention according to claim 6 and by the suspension according to the invention. Advantageous embodiments of the wheel bearing are given in the dependent claims 2-5. Advantageous embodiments of the wheel bearing unit are specified in the subclaims 7 and 8. An advantageous embodiment of the suspension is specified in the dependent claim 10.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.The features of the claims may be combined in any technically meaningful manner, for which purpose the explanations of the following description as well as features of the figures may be consulted which comprise additional embodiments of the invention.

Die Erfindung betrifft ein Radlager zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen Innenring, einen Außenring sowie eine Dichtung, mit der in axialer Richtung eine Dichtungswirkung eines von Innenring und Außenring zumindest teilweise radial begrenzten Raumes realisiert oder realisierbar ist. Ein Dichtelement der Dichtung, insbesondere in Form einer Dichtlippe, erstreckt sich von einem der beiden Bauteile Innenring und Außenring in Richtung auf das jeweils andere Bauteil. An dem jeweils anderen Bauteil ist ein Reibelement angeordnet, an oder auf dem das Dichtelement bei Realisierung einer Relativ-Rotationsbewegung zwischen Innenring und Außenring gleitet. Das Reibelement ist zumindest in dem Bereich der Gleitbewegung des Dichtelements durch ein Material mit einem Cr-Gehalt von mindestens 18% ausgebildet.The invention relates to a wheel bearing for rotatably supporting a wheel of a motor vehicle, comprising an inner ring, an outer ring and a seal with which in the axial direction a sealing effect of a inner ring and outer ring at least partially radially limited space is realized or realized. A sealing element of the seal, in particular in the form of a sealing lip, extends from one of the two components inner ring and outer ring in the direction of the respective other component. At the respective other component, a friction element is arranged, on or on which the sealing element slides upon realization of a relative rotational movement between the inner ring and the outer ring. The friction element is formed at least in the region of the sliding movement of the sealing element by a material having a Cr content of at least 18%.

Insbesondere ist das erfindungsgemäße Radlager ein Wälzlager mit Wälzkörpern wie z.B. Kugeln oder Zylindern zwischen dem Innenring und dem Außenring. Vorzugsweise erfolgt dabei die Kontaktierung des Dichtelements an bzw. auf dem Reibelement in radialer Richtung. Das von dem Radlager gelagerte Rad des Kraftfahrzeuges kann ein Hinterrad sein oder ein zwecks Lenkung schwenkbares Vorderrad. Die Dichtung dient dazu, das Radlager und insbesondere den Raum zwischen dem Innenring und dem Außenring axial gegenüber der Umgebung einseitig zu begrenzen und abzudichten, um zu verhindern, dass Schmierstoff aus dem Radlager nach außen dringt bzw. unerwünschte Partikel wie zum Beispiel Wasser oder Schmutz in den abgedichteten Raum eindringen. Die Dichtung bildet an einem sich im Wesentlichen radial erstreckenden Steg wenigstens ein Dichtelement, vorzugsweise in Form einer Dichtlippe, aus. Der Steg kann dabei auf der Seite des Innenrings angeordnet sein und sich in Richtung auf den Außenring erstrecken, sodass das Dichtelement an der Seite des Außenrings abdichtet, oder umgekehrt kann der Steg auf der Seite des Außenrings angeordnet sein, sodass sich die Dichtlippe in Richtung auf den Innenring bzw. auf die Nabe erstreckt und dort die abdichtende Wirkung erzielt. Die Dichtlippe bzw. das Dichtelement wirkt dabei mit einem Reibelement zusammen, welches an dem jeweils radial gegenüberliegenden Bauteil angeordnet ist. Zwischen diesem Bauteil und der Dichtlippe bzw. dem Dichtelement findet eine Rotations-Relativbewegung statt, bei der das Reibelement gleitend am Dichtelement bewegt wird. Gegebenenfalls kann der Innenring ein Bestandteil einer mittels des Radlagers drehbar zu lagernden Nabe sein. Vorzugsweise beträgt der Chrom-Gehalt 18 % bis 20 %. Insbesondere kann als Material für das Reibelement der Werkstoff 1.4301 oder 1.4521 eingesetzt werden. Die Korrosionsbeständigkeit dieses Materials gewährleistet eine dauerhaft glatte Oberfläche und somit eine Erhöhung der Lebensdauer des an dem Reibelement gleitenden Dichtelements.In particular, the wheel bearing according to the invention is a rolling bearing with rolling elements such as balls or cylinders between the inner ring and the outer ring. Preferably, the contacting of the sealing element takes place on or on the Friction element in the radial direction. The wheel of the motor vehicle mounted on the wheel bearing can be a rear wheel or a front wheel which can be swiveled for the purpose of steering. The purpose of the seal is to unilaterally limit and seal the wheel bearing and in particular the space between the inner ring and the outer ring axially with respect to the environment in order to prevent lubricant from escaping from the wheel bearing to the outside or undesired particles such as water or dirt in penetrate the sealed room. The seal forms on a substantially radially extending web at least one sealing element, preferably in the form of a sealing lip. The web can be arranged on the side of the inner ring and extend in the direction of the outer ring, so that the sealing element seals on the side of the outer ring, or vice versa, the web can be arranged on the side of the outer ring, so that the sealing lip in the direction of extends the inner ring or on the hub and there achieves the sealing effect. The sealing lip or the sealing element acts together with a friction element, which is arranged on the respective radially opposite component. Between this component and the sealing lip or the sealing element takes place a rotational relative movement, in which the friction element is slidably moved on the sealing element. Optionally, the inner ring may be part of a hub rotatably supported by means of the wheel bearing. Preferably, the chromium content is 18% to 20%. In particular, the material used for the friction element of the material 1.4301 or 1.4521. The corrosion resistance of this material ensures a permanently smooth surface and thus an increase in the life of the sliding on the friction element sealing element.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, das Reibelement zumindest in dem Bereich der Gleitbewegung des Dichtelements eine mittlere Rauheit Ra ≤0,5 µm aufweist. Dadurch wird eine Verringerung der Reibung zwischen Dichtelement und Reibelement gewährleistet, sodass ein geringerer Verschleiß beim Betrieb des Radlagers zu verzeichnen ist.In a further advantageous embodiment, it is provided that the friction element has an average roughness Ra ≦ 0.5 μm, at least in the region of the sliding movement of the sealing element. As a result, a reduction in the friction between the sealing element and friction element is ensured, so that a lesser wear during operation of the wheel bearing is recorded.

Alternativ kann auch eine reibungsoptimierende Beschichtung auf bzw. an dem Reibelement vorgesehen sein, wie zum Beispiel modifiziertes Wolframdisulfid.Alternatively, a friction-optimizing coating can be provided on or on the friction element, for example modified tungsten disulfide.

Grundsätzlich sollte das Reibelement vorzugsweise im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgestaltet sein. Dabei kann das Reibelement einen von dem hohlzylinderförmigen Teil radial stumpfwinklig abstehenden Absatz aufweisen, oder einen von dem hohlzylinderförmigen Teil radial rechtwinklig abstehenden Absatz aufweisen.In principle, the friction element should preferably be made substantially hollow cylindrical. In this case, the friction element may have a radially outwardly projecting from the hollow cylindrical portion obtuse, or have a radially outwardly projecting from the hollow cylindrical portion paragraph.

Diese derart gebildeten Kröpfungen dienen der axialen Rückhaltung von Schmiermitteln, wie zu Beispiel Fett, im Radlager. Derart wird eine länger anhaltende Schmierung gewährleistet, sodass durch die Formgestaltung des Reibelements ein Beitrag geliefert wird zur Erhöhung der Lebensdauer bzw. zur Verringerung der notwendigen Wartung. Zudem wird durch die jeweilige Kröpfung ein mechanischer Schutz der Dichtung in axialer Richtung gewährleistet.These cranks thus formed serve the axial retention of lubricants, such as grease, in the wheel bearing. In this way, a longer-lasting lubrication is ensured, so that by the design of the friction element, a contribution is made to increase the life or to reduce the necessary maintenance. In addition, a mechanical protection of the seal is ensured in the axial direction by the respective crank.

Das Reibelement ist entweder in die Befestigung eines axial neben dem Dichtelement angeordneten Arretierungsblechs mechanisch eingebunden, oder es ist nur auf der radial begrenzenden Oberfläche des Innenrings des Radlagers angeordnet. In der Ausgestaltungsform, in der eine mechanische Befestigung des Reibelements zusammen mit dem Arretierungsblech vorgesehen ist, ergibt sich eine einfachere Montage sowie eine axiale Blockade des Reibelements in einer axialen Richtung, wenn ein Absatz des Reibelements an einem Absatz des jeweiligen Lagerteils, an dem das Reibelement befestigt ist, anliegt.The friction element is either mechanically integrated into the attachment of a locking plate arranged axially next to the sealing element, or it is arranged only on the radially limiting surface of the inner ring of the wheel bearing. In the embodiment in which a mechanical attachment of the friction element is provided together with the locking plate, there is a simpler installation and an axial blockage of the friction element in an axial direction, if a shoulder of the friction element on a shoulder of the respective bearing part on which the friction element is attached, rests.

Das Dichtelement bzw. die Dichtlippe kann einstückig mit einem Fangelement ausgebildet sein, welches sich von radial innen nach radial außen verlaufend erstreckt. Dieses Fangelement dient dazu, zwischen dem Steg des Dichtelements bzw. der Dichtlippe und sich selbst eine Fangkammer auszubilden, die zur Aufnahme von Abrieb bzw. beschleunigten Schmutzpartikeln dient.The sealing element or the sealing lip can be formed in one piece with a catching element, which extends from radially inward to radially outward. This catching element serves to form a catching chamber between the web of the sealing element or the sealing lip and itself, which serves to absorb abrasion or accelerated dirt particles.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Radlagereinheit zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Nabe und darauf oder daran angeordnet ein erfindungsgemäßes Radlager, welches eine Rotation der Nabe um eine vom Radlager definierte Rotationsachse ermöglicht. Die Nabe ist im Fall eines nicht angetriebenen Rades entweder freilaufend eingerichtet, oder aber, im angetriebenen Fall, mit einer Antriebswelle kraft- und/oder formschlüssig verbunden oder verbindbar, um ein Drehmoment von der Antriebswelle auf die Nabe zu übertragen. Das Radlager lagert die Nabe gegenüber einem feststehenden Bauteil, wie zum Beispiel einer Radaufhängung. Im angetriebenen Zustand kann die Nabe eine Verzahnung aufweisen zur Einleitung eines Drehmoments von einem Antrieb. Die von dem Radlager definerte Rotationsachse ist die Drehachse, um welche die mit dem Radlager gekoppelte Nabe drehbar ist. Der Innenring des Radlagers kann durch die Nabe selbst ausgebildet sein, oder durch ein extra Bauteil, welches mit der Nabe zumindest axial fest verbunden ist. Gegebenenfalls kann auch der Innenring eines als mehrreihiges Wälzlager ausgestalteten Radlagers für eine Reihe Wälzkörper durch die Nabe selbst ausgebildet sein, und für eine daneben angeordnete Reihe Wälzkörper durch ein extra vorgesehenes ringförmiges Bauteil ausgebildet sein.Another aspect of the present invention is a wheel bearing unit for rotatably supporting a wheel of a motor vehicle, comprising a hub and arranged thereon or an inventive wheel bearing, which allows rotation of the hub about an axis of rotation defined by the wheel bearing. In the case of a non-driven wheel, the hub is either freewheeling or, in the driven case, positively and / or positively connected to a drive shaft or connectable in order to transmit torque from the drive shaft to the hub. The wheel bearing supports the hub with respect to a stationary component, such as a wheel suspension. In the driven state, the hub may have a toothing for introducing a torque from a drive. The axis of rotation defined by the wheel bearing is the axis of rotation about which the hub coupled to the wheel bearing is rotatable. The inner ring of the wheel bearing may be formed by the hub itself, or by an extra component which is at least axially fixed to the hub. Optionally, the inner ring of a designed as a multi-row roller bearing wheel bearing for a number of rolling elements can be formed by the hub itself, and for a row arranged next to it Rolling be formed by an extra provided annular component.

Der Außenring des Radlagers ist dazu eingerichtet, mit einem Befestigungselement verbunden zu werden, um eine definierte Rotation der Nabe in Bezug zu diesem Befestigungselement zu ermöglichen.The outer ring of the wheel bearing is adapted to be connected to a fastener to allow a defined rotation of the hub with respect to this fastener.

Dabei kann die Radlagereinheit einen magnetischen Impulsgeber in Ringform umfassen, wobei der magnetische Impulsgeber und das Reibelement durch unterschiedliche Materialien ausgebildet sind. Der magnetischen Impulsgeber wird auch als Encoder-Blech bezeichnet. Der magnetische Impulsgeber kann dabei auch Bestandteil des Radlagers selbst sein. So kann z.B. der magnetischen Impulsgeber axial neben dem Reibelement an oder auf der Nabe angeordnet sein. Insbesondere kann das Material des magnetischen Impulsgebers einen geringeren Chrom-Anteil aufweisen als das Reibelement und somit kostengünstiger herstellbar sein.In this case, the wheel bearing unit may comprise a magnetic pulse generator in ring form, wherein the magnetic pulse generator and the friction element are formed by different materials. The magnetic pulse generator is also referred to as encoder plate. The magnetic pulse generator can also be part of the wheel bearing itself. Thus, e.g. the magnetic pulse generator may be arranged axially next to the friction element on or on the hub. In particular, the material of the magnetic pulse generator may have a smaller proportion of chromium than the friction element and thus be less expensive to produce.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der magnetische Impulsgeber und das Reibelement zwei voneinander separat angeordnete Bauteile sind. In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der magnetische Impulsgeber sowie das Reibelement durch ein integrales Bauteil, zum Beispiel in Ringform, realisiert sind, wobei jedoch einzelne Bereiche, die axial nebeneinander angeordnet sind, durch unterschiedliche Materialien ausgebildet sind.In particular, it is provided that the magnetic pulse generator and the friction element are two components arranged separately from each other. In an alternative embodiment, it is provided that the magnetic pulse generator and the friction element are realized by an integral component, for example in annular form, but individual regions which are arranged axially next to one another, are formed by different materials.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der magnetische Impulsgeber durch ein Material ausgebildet ist, welches einen deutlich geringeren Chrom-Gehalt als das Reibelement aufweist. So kann zum Beispiel der magnetische Impulsgeber aus dem Material 1.4016 bestehen. Der magnetische Impulsgeber bzw. die sogenannte Blecharmierung des Encoders kann demzufolge aus einem herkömmlichen Stahl realisiert sein.In particular, it is provided that the magnetic pulse generator is formed by a material which has a significantly lower chromium content than the friction element. For example, the magnetic pulse generator can be made of material 1.4016. The magnetic pulse generator or the so-called Blecharmierung the encoder can therefore be realized from a conventional steel.

Weiterhin kann die Radlagereinheit auch noch ein Arretierungsblech umfassen, welches sich in radialer Richtung parallel zur Dichtung erstreckt. Auch dieses Arretierungsblech dient Zurückhaltung von Schmiermittel im Lager sowie zum Schutz des Lagers vor mechanischer Beschädigung. Das Arretierungsblech kann mit einem Gummielement versehen sein, welches einen axialen Vorsprung in Richtung auf die Dichtung aufweist, um die Rückhaltung von Schmiermittel weiter zu verbessern. An einer der Dichtung abgewandten Seite kann an dem Arretierungsblech, welches vorzugsweise abgewinkelt ist, zudem noch eine Abdichtung zu einer Gelenkglocke der Radaufhängung vorgesehen sein.Furthermore, the wheel bearing unit may also comprise a locking plate, which extends in the radial direction parallel to the seal. Also this Arretierungsblech serves retention of lubricant in the warehouse and to protect the bearing from mechanical damage. The locking plate may be provided with a rubber element having an axial projection in the direction of the seal in order to further improve the retention of lubricant. On a side facing away from the seal can also be provided on the Arretierungsblech, which is preferably angled, a seal to a joint bell of the suspension.

Zudem stellt die vorliegende Erfindung eine Radaufhängung für die Aufhängung eines Rades eines Kraftfahrzeuges an der Karosserie zur Verfügung, die eine erfindungsgemäße Radlagereinheit aufweist sowie einen Rad-Drehzahlsensor aufweist, mit dem in Zusammenwirkung mit dem magnetischen Impulsgeber der Radlagereinheit ein Drehzahlsignal generierbar ist.In addition, the present invention provides a suspension for the suspension of a wheel of a motor vehicle on the body, which has a wheel bearing unit according to the invention and has a wheel speed sensor with which a speed signal can be generated in cooperation with the magnetic pulse generator of the wheel bearing unit.

Das Drehzahlsignal ist insbesondere in einem angeschlossenen bzw. anschließbaren Antiblockiersystem verwertbar.The speed signal can be utilized in particular in a connected or connectable anti-lock braking system.

Die Radaufhängung als Teil des Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs umfasst neben der Radlagereinheit wenigstens ein Rad und einen Achsträger, an dem das Radlager der Radlagereinheit befestigt ist. Des Weiteren können Bestandteile der Radaufhängung eine Federung, eine Dämpfung, ein Lenkgetriebe und eine Lenksäule sein. Vorzugsweise ist die dem Radlager zugeordnete Dichtung auf der einem anzuschließenden Getriebe zugewandten Seite des Radlagers angeordnet. Somit dichtet die Dichtung das Radlager auf der Seite des Fahrzeug-Getriebes ab.The suspension as part of the chassis of a motor vehicle comprises in addition to the wheel bearing unit at least one wheel and an axle, to which the wheel bearing of the wheel bearing unit is attached. In addition, components of the suspension can be a suspension, a damping, a steering gear and a steering column. Preferably, the seal associated with the wheel bearing is arranged on the side of the wheel bearing facing a gearbox to be connected. Thus, the seal seals the wheel bearing on the side of the vehicle transmission.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in

  • 1: ein erfindungsgemäßes Radlager einer ersten Ausführungsform mit Dichtung im Teilschnitt;
  • 2: ein erfindungsgemäßes Radlager einer zweiten Ausführungsform mit Dichtung im Teilschnitt;
  • 3: ein erfindungsgemäßes Radlager einer dritten Ausführungsform mit Dichtung im Teilschnitt;
  • 4: ein erfindungsgemäßes Radlager einer vierten Ausführungsform mit Dichtung im Teilschnitt;
  • 5: ein erfindungsgemäßes Radlager einer fünften Ausführungsform mit Dichtung im Teilschnitt; und
  • 6: ein erfindungsgemäßes Radlager einer sechsten Ausführungsform mit Dichtung im Teilschnitt.
The above-described invention will be explained in detail in the background of the relevant technical background with reference to the accompanying drawings, which show preferred embodiments. The invention is not limited by the purely schematic drawings in any way, it being noted that the embodiments shown in the drawings are not limited to the dimensions shown. It is shown in
  • 1 a wheel bearing according to the invention of a first embodiment with a seal in partial section;
  • 2 a wheel bearing according to the invention of a second embodiment with a seal in partial section;
  • 3 a wheel bearing according to the invention of a third embodiment with seal in partial section;
  • 4 a wheel bearing according to the invention of a fourth embodiment with seal in partial section;
  • 5 a wheel bearing according to the invention of a fifth embodiment with a seal in partial section; and
  • 6 : An inventive wheel bearing of a sixth embodiment with seal in partial section.

Das erfindungsgemäße Radlager bzw. dessen Bestandteile werden zunächst eingehend anhand der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform des Radlagers beschrieben.The wheel bearing according to the invention or its constituents are first described in detail with reference to the in 1 described first embodiment of the wheel bearing described.

Das Radlager umfasst einen Innenring 10 sowie einen Außenring 20, der auf der radial äußeren Seite des Innenrings 10 koaxial zu diesem angeordnet ist. The wheel bearing includes an inner ring 10 as well as an outer ring 20 located on the radially outer side of the inner ring 10 is arranged coaxially to this.

Zwischen dem Innenring 10 und dem Außenring 20 laufen hier nicht dargestellte Wälzkörper, wie zum Beispiel Kugeln oder Rollen, auf denen sich der Innenring 10 und der Außenring 20 radial abstützen. Ein von Innenring 10 und Außenring 20 radial begrenzter Raum 50 wird axial einseitig von einer Dichtung 30 im Wesentlichen abgedichtet, sodass Schmiermittel in dem Radlager nicht oder nur unwesentlich axial austreten kann. Die Dichtung umfasst einen Steg 31, der sich hier radial an der Innenseite des Außenrings 20 abstützt. Mit dem Steg 31 ist ein Dichtelement 32, hier in Form einer Dichtlippe, fest verbunden. Das Dichtelement 32 gleitet bei einer Relativ-Rotationsbewegung zwischen Außenring 20 und Innenring 10 an bzw. auf einer dem Außenring 20 zugewandten Reibfläche 41 eines Reibelements 40, welches im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgestaltet ist und auf der radialen Außenseite des Innenrings 10 sitzt. In den hier dargestellten Ausführungsformen ist einteilig mit dem Dichtelement 32 verbunden ein Fangelement 33 von der Dichtung 30 umfasst, welches sich von der Position des Dichtelements 32 nach radial außen erstreckt und derart eine Fangkammer 34 ausbildet zur Aufnahme von Schmutzpartikeln bzw. Abrieb.Between the inner ring 10 and the outer ring 20 Run here not shown rolling elements, such as balls or rollers on which the inner ring 10 and the outer ring 20 support radially. One of inner ring 10 and outer ring 20 radially limited space 50 is axially one-sided by a seal 30 essentially sealed, so that lubricant in the wheel bearing can not or only slightly escape axially. The seal comprises a bridge 31 , which is here radially on the inside of the outer ring 20 supported. With the jetty 31 is a sealing element 32 , here in the form of a sealing lip, firmly connected. The sealing element 32 glides in a relative rotational movement between the outer ring 20 and inner ring 10 on or on one of the outer ring 20 facing friction surface 41 a friction element 40 , which is designed substantially hollow cylindrical and on the radial outer side of the inner ring 10 sitting. In the embodiments shown here is integral with the sealing element 32 connected a catch element 33 from the seal 30 includes, which differs from the position of the sealing element 32 extends radially outward and such a catching chamber 34 forms for the absorption of dirt particles or abrasion.

Das Radlager bzw. die erfindungsgemäße Radlagereinheit umfasst in den hier dargestellten Ausführungsformen des Weiteren ein Arretierungsblech 60, welches an der radialen Außenseite des Innenrings 10 angeordnet ist und in sich in Richtung auf den Außenring 20 erstreckt. Dieses Arretierungsblech 60 dient der Abschirmung der Dichtung 30 vor eindringendem Schmutz sowie mechanischer Beschädigung.The wheel bearing or the wheel bearing unit according to the invention further comprises a locking plate in the embodiments shown here 60 , which at the radial outside of the inner ring 10 is arranged and in towards the outer ring 20 extends. This locking plate 60 serves to shield the seal 30 against ingress of dirt and mechanical damage.

An dem Arretierungsblech 60 ist in den hier dargestellten Ausführungsformen ein Gummielement 61 angeordnet, welches einen axialen Vorsprung 62 aufweist, der in Richtung auf den Steg 31 der Dichtung 30 verläuft, um die Dichtungswirkung von Arretierungsblech 60 und Gummielement 61 zu verstärken. Das Arretierungsblech 60 kann im Querschnitt einen winkligen Verlauf haben, wobei der der Anordnung des axialen Vorsprungs 62 gegenüberliegende Schenkel des Arretierungsblechs 60 eine Abdichtung zu einer Gelenksglocke 63 tragen kann.On the locking plate 60 is a rubber element in the embodiments shown here 61 arranged, which has an axial projection 62 pointing towards the jetty 31 the seal 30 runs to the sealing effect of Arretierungsblech 60 and rubber element 61 to reinforce. The locking plate 60 may have an angular profile in cross section, wherein the arrangement of the axial projection 62 opposite legs of the locking plate 60 a seal to a joint bell 63 can carry.

Die genannten Ausgestaltungsmöglichkeiten sowie Bauelemente weisen sämtliche der in den 1-6 dargestellten Ausführungsformen des Radlagers auf.The above design options and components have all of the in the 1-6 illustrated embodiments of the wheel bearing on.

Im Folgenden wird auf die Unterschiede der in den 1-6 dargestellten Ausführungsformen des Radlagers eingegangen.The following is based on the differences in the 1-6 illustrated embodiments of the wheel bearing received.

1 zeigt die Ausführungsform, bei der das Reibelement 40 in geometrisch einfachster Ausführung vorliegt, nämlich als hohlzylinderförmiges Teil 42. 1 shows the embodiment in which the friction element 40 is present in geometrically simplest design, namely as a hollow cylindrical part 42 ,

Dabei ist das Reibelement 40 lediglich auf der radialen Außenseite des Innenrings 10 befestigt.Here is the friction element 40 only on the radial outside of the inner ring 10 attached.

2 zeigt dagegen eine Ausführungsform, die sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform darin unterscheidet, dass das Reibelement 40 einen Montageabsatz 45 aufweist, der an einem Absatz 11 des Innenrings 10 axial anliegt, so das eine axiale Bewegung des Reibelements 40 zumindest in einer Richtung blockiert ist. 2 on the other hand shows an embodiment, which differs from the in 1 illustrated embodiment therein that the friction element 40 a mounting paragraph 45 which is attached to a paragraph 11 of the inner ring 10 axially abuts, so that an axial movement of the friction element 40 blocked at least in one direction.

Diese Ausführungsform bietet zudem eine einfache Montagemöglichkeit des Reibelements 40.This embodiment also offers a simple mounting option of the friction element 40 ,

3 zeigt eine Ausführungsform, die sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass das Reibelement 40 einen vom hohlzylinderförmigen Teil 42 des Reibelements 40 stumpfwinklig abstehenden Absatz 43 aufweist. Dieser Absatz 43 passt sich zumindest bereichsweise komplementär der Erstreckung des Dichtelements 32 an. Es verringert auf der dem Arretierungsblech 60 gegenüberliegenden Seite einen Austritt von Schmiermittel aus dem von Dichtelement 32 und Arretierungsblech 60 im Wesentlichen abgeschlossenen Raum. 3 shows an embodiment, which differs from the in 1 illustrated embodiment in that the friction element 40 one from the hollow cylindrical part 42 of the friction element 40 obtuse protruding paragraph 43 having. This paragraph 43 Adjusts at least partially complementarily the extent of the sealing element 32 on. It reduces on the locking plate 60 opposite side leakage of lubricant from the sealing element 32 and locking plate 60 essentially enclosed space.

4 zeigt eine Ausführungsform des Radlagers, die hinsichtlich der Ausführung des Reibelements 40 eine Kombination aus der in 3 dargestellten Ausführungsform und der in 2 dargestellten Ausführungsform ist, da die in 4 dargestellte Ausführungsform den stumpfwinklig abstehenden Absatz 43 mit dem Montageabsatz 45 kombiniert. 4 shows an embodiment of the wheel bearing, with respect to the execution of the friction element 40 a combination of the in 3 illustrated embodiment and in 2 illustrated embodiment, since the in 4 illustrated embodiment the obtuse projecting paragraph 43 with the mounting paragraph 45 combined.

Die in 5 dargestellte Ausführungsform ähnelt der in 3 dargestellten Ausführungsform, weist jedoch diesbezüglich den Unterschied auf, dass statt eines stumpfwinklig abstehenden Absatzes 43 hier ein rechtwinklig abstehender Absatz 44 angeordnet ist, mit demselben Zweck wie der stumpfwinklig abstehende Absatz 43.In the 5 illustrated embodiment is similar to in 3 illustrated embodiment, but in this respect has the difference that instead of an obtuse protruding paragraph 43 here a right-angled paragraph 44 is arranged, with the same purpose as the obtuse projecting paragraph 43 ,

Die in 6 dargestellte Ausführungsform wiederum entspricht der in 5 dargestellten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass hier das Reibelement 40 wie auch in der in 4 gezeigten Ausführungsform einen Montageabsatz 45 aufweist, der am Absatz 11 des Innenrings 10 axial anliegt.In the 6 embodiment shown again corresponds to in 5 illustrated embodiment with the difference that here the friction element 40 as well as in the 4 embodiment shown a mounting paragraph 45 which is on the heel 11 of the inner ring 10 axially abutting.

Mit dem hier vorgeschlagenen Radlager bzw. der damit ausgestalteten Randlagereinheit und der erfindungsgemäßen Radaufhängung werden Einrichtungen zur Verfügung gestellt, die eine hohe Lebensdauer mit geringen Herstellungskosten kombinieren. With the wheel bearing proposed here or the peripheral bearing unit designed therewith and the wheel suspension according to the invention, devices are provided which combine a long service life with low production costs.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Innenringinner ring
1111
Absatz des InnenringsParagraph of the inner ring
2020
Außenringouter ring
3030
Dichtungpoetry
3131
Stegweb
3232
Dichtelementsealing element
3333
Fangelementcatching element
3434
Fangkammertrap chamber
4040
Reibelementfriction
4141
Reibflächefriction surface
4242
Hohlzylinderförmiger TeilHollow cylindrical part
4343
stumpfwinklig abstehender Absatzobtuse projecting heel
4444
rechtwinklig abstehender Absatzright-angled protruding paragraph
4545
Montageabsatzmounting paragraph
5050
von Innenring und Außenring radial begrenzter RaumInner ring and outer ring radially limited space
6060
ArretierungsblechArretierungsblech
6161
Gummielementrubber element
6262
axialer Vorsprungaxial projection
6363
Abdichtung zu einer GelenkglockeSealing to a joint bell

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 2815891 A1 [0006]EP 2815891 A1 [0006]
  • DE 102015215616 A1 [0007]DE 102015215616 A1 [0007]

Claims (10)

Radlager zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen Innenring (10), einen Außenring (20) und eine Dichtung (30), mit der in axialer Richtung eine Dichtungswirkung eines von Innenring (10) und Außenring (20) zumindest teilweise radial begrenzten Raumes (50) realisiert oder realisierbar ist, wobei sich ein Dichtelement (32) der Dichtung (30), insbesondere in Form einer Dichtlippe, von einem der beiden Bauteile Innenring (10) und Außenring (20) in Richtung auf das jeweils andere Bauteil erstreckt und an dem jeweils anderem Bauteil ein Reibelement (40) angeordnet ist, an oder auf dem das Dichtelement (32) bei Realisierung einer Relativ-Rotationsbewegung zwischen Innenring (10) und Außenring (20) gleitet, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (40) zumindest in dem Bereich der Gleitbewegung des Dichtelements (32) durch ein Material mit einem Cr-Gehalt von mindestens 18% ausgebildet ist.Wheel bearing for rotatably supporting a wheel of a motor vehicle, comprising an inner ring (10), an outer ring (20) and a seal (30) with which in the axial direction a sealing effect of one of inner ring (10) and outer ring (20) at least partially radially limited Room (50) is realized or realized, wherein a sealing element (32) of the seal (30), in particular in the form of a sealing lip, extending from one of the two components inner ring (10) and outer ring (20) in the direction of the respective other component and on the respective other component, a friction element (40) is arranged, on or on which the sealing element (32) upon realization of a relative rotational movement between the inner ring (10) and outer ring (20) slides, characterized in that the friction element (40) at least in the region of the sliding movement of the sealing element (32) is formed by a material having a Cr content of at least 18%. Radlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (40) zumindest in dem Bereich der Gleitbewegung des Dichtelements (32) eine mittlere Rauheit Ra ≤0,5 µm aufweist.Wheel bearing after Claim 1 , characterized in that the friction element (40) has an average roughness Ra ≤0.5 μm at least in the region of the sliding movement of the sealing element (32). Radlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (40) im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgestaltet ist.Wheel bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the friction element (40) is designed substantially hollow cylindrical. Radlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (40) einen von einem hohlzylinderförmigen Teil (42) radial stumpfwinklig abstehenden Absatz (43) aufweist.Wheel bearing after Claim 3 , characterized in that the friction element (40) from a hollow cylindrical part (42) radially obtusely projecting shoulder (43). Radlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (40) einen von einem hohlzylinderförmigen Teil (42) radial rechtwinklig abstehenden Absatz (44) aufweist.Wheel bearing after Claim 3 , characterized in that the friction element (40) from a hollow cylindrical part (42) radially at right angles protruding paragraph (44). Radlagereinheit zur rotatorischen Lagerung eines Rades eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Nabe und darauf oder daran angeordnet ein Radlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welches eine Rotation der Nabe um eine vom Radlager definierte Rotationsachse ermöglicht.Wheel bearing unit for rotatably supporting a wheel of a motor vehicle, comprising a hub and arranged thereon or a wheel bearing according to one of the preceding claims, which allows rotation of the hub about an axis of rotation defined by the wheel bearing. Radlagereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlagereinheit einen magnetischen Impulsgeber in Ringform umfasst, wobei der magnetische Impulsgeber und das Reibelement (40) durch unterschiedliche Materialien ausgebildet sind.Wheel bearing unit after Claim 6 , characterized in that the wheel bearing unit comprises a magnetic pulse generator in ring form, wherein the magnetic pulse generator and the friction element (40) are formed by different materials. Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Impulsgeber und das Reibelement (40) zwei voneinander separat angeordnete Bauteile sind.Wheel bearing unit according to one of Claims 6 and 7 , characterized in that the magnetic pulse generator and the friction element (40) are two components arranged separately from each other. Radaufhängung für die Aufhängung eines Rades eines Kraftfahrzeuges an der Karosserie, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 7 und 8 aufweist sowie einen Rad-Drehzahlsensor aufweist, mit dem in Zusammenwirkung mit dem magnetischen Impulsgeber der Radlagereinheit ein Drehzahlsignal generierbar ist.Wheel suspension for the suspension of a wheel of a motor vehicle to the body, characterized in that it comprises a wheel bearing unit according to one of Claims 7 and 8th and has a wheel speed sensor with which a speed signal can be generated in cooperation with the magnetic pulse generator of the wheel bearing unit. Radaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Dichtung (30) auf der einem anzuschließenden Getriebe zugewandten Seite des Radlagers angeordnet ist.Suspension to Claim 9 , characterized in that the seal (30) is arranged on the side of the wheel bearing facing a gearbox to be connected.
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