DE102020130165A1

DE102020130165A1 - Radnabenanordnung

Info

Publication number: DE102020130165A1
Application number: DE102020130165.0A
Authority: DE
Inventors: Giorgio Missiaggia; Fabio Bogliacino; Fulvio Carlo Nicastri
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2021-05-27
Also published as: CN112824691A; US20210156427A1; IT201900021774A1; US11920634B2

Abstract

Radlageranordnung (10) für Kraftfahrzeuge, wobei die Gruppe einen radial äußeren Ring (31), mit zumindest einer Laufbahn (31'), zumindest einen radial inneren Ring (20, 34) mit einer zugehörigen Laufbahn (20', 34'), und zumindest einen Ring von Wälzkörpern (32, 33) aufweist, die zwischen dem radial äußeren Ring (31) und dem radial inneren Ring (20, 34) zum Gleiten in den Laufbahnen (31', 20', 34') eingefügt ist, wobei die zumindest eine Laufbahn (31', 20', 34') mit mehreren oberflächlichen Mikroporen (70) versehen ist, die eine Tiefe (H) zwischen 0,05 µm und 1,5 µm haben und entsprechende Mikrotanks (70) zum Halten eines Schmierfetts definieren.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radnabenanordnung, die mit einem Paar von Wälzlagern versehen ist, um ein Rad eines Fahrzeugs an einer Aufhängung rotierend zu lagern. Insbesondere betrifft die Erfindung die Laufbahnen der Radnabenanordnung, die mit einer geeigneten Mikroporosität versehen sind.
Solche Anwendungen umfassen sowohl den Fall, bei dem der äußere Lagerring rotieren kann, während die inneren Lagerringe statisch sind, als auch den entgegengesetzten Fall, bei dem die Innenringe rotieren können und der Außenring statisch ist. Die Erfindung ist auch für jede Art von Wälzkörper (Kugeln, Rollen, Kegelrollen etc.) geeignet.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das mit einer solchen Radnabenanordnung ausgerüstet ist.
Stand der Technik
Eine Radnabenanordnung, die mit einer Lagereinheit ausgerüstet ist, um ein Rad eines Fahrzeugs an einer Aufhängung rotierend zu lagern, ist bekannt und wird gemeinhin verwendet. Die Lagereinheit umfasst üblicherweise ein Paar von Wälzlagern.
Beim Stand der Technik umfasst die Radnabenanordnung eine rotierende Nabe, die mit einem Gelenk ausgerüstet ist, um ein rotierendes Element des Kraftfahrzeugs, z. B. das Rad oder die Scheibe eines Bremselements, zu koppeln, während die Lagereinheit einen Außenring, ein Paar von Innenringen, von denen einer die Nabe selbst sein kann, und mehrere Wälzkörper, wie bspw. Kugeln, Rollen oder Kegelrollen, aufweist. Alle diese Komponenten haben eine axiale Symmetrie um die Rotationsachse der rotierenden Elemente, z. B. die Nabe und die Innenringe der Lagereinheit.
Teilweise als ein Ergebnis eines zunehmenden starken globalen Wettbewerbs ist die Leistungsfähigkeit, die von Radnabenanordnungen benötigt wird, stetig ansteigend, was eine spezielle Aufmerksamkeit benötigt, die von den Herstellern solcher Komponenten erbracht werden muss. Insbesondere haben die letzten Jahre ein zunehmendes Interesse beim Reduzieren von Reibung in den Lagereinheiten als ein Weg zum Reduzieren von CO₂-Emissionen gezeigt.
Aus der Sicht des Konsumenten, der ein Reduzieren von Reibung als Schlüssel zum Bestimmen der Leistungsfähigkeit von Radnabenanordnungen betrachtet, ist das technische Problem, das durch die Erfindung adressiert wird, wie Reibung in der Lagereinheit reduziert werden kann, was die Schmierbedingungen auf den Laufbahnen verbessert, ohne dadurch eine der anderen, gleich wichtigen Anforderungen, wie z. B. Geräuschpegel und Lebensdauer der Lagereinheit, zu benachteiligen.
Das Dokument EP 2 711 512 B1 beschreibt eine Radnabenanordnung, bei der die Lagerlaufbahnen mit mehreren inneren „Aushöhlungen“, die ein flüssiges Schmiermittel enthalten, und mehreren äußeren Aushöhlungen versehen sind, die einen Festschmierstoff enthalten. Die Aushöhlungen haben einen Durchmesser zwischen 0,2 mm und 0,4 mm und eine Tiefe von ungefähr 5 µm.
Des Weiteren haben experimentelle Nachweise gezeigt, dass eine Tiefe, die 2 bis 3 µm von der Oberfläche der Laufbahn bei einer Radnabenanordnung überschreitet, als hochnachteilig betrachtet wird, da sie in sehr hohen Geräuschpegeln resultiert.
Es ist daher notwendig, die Oberfläche der Laufbahnen, insbesondere die Porosität davon, mit größerer Genauigkeit zu definieren, um die voranstehend genannten Nachteile zu überwinden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist dazu beabsichtigt, mehrere Mikroporen auf zumindest einer Laufbahn der Lagereinheit in einer kalibrierten und gesteuerten Weise unter Verwendung von Lasertechnologie oder einer alternativen Technologie zum Erzeugen des gleichen technischen Effekts zu bilden. Das „Pitting“, das mit solchen Poren erlangt wird, ermutigt die durchgängige Erneuerung des Ölfilms auf der Wälzfläche zwischen der Laufbahn und dem Wälzkörper. Die Dimensionen und Dichte der Mikroporen kann optimiert werden, um den Reibungskoeffizienten zu reduzieren und um Verschleißleistungen zu verbessern, ohne negativ den Geräuschpegel der Lagereinheit zu beeinflussen.
Die Idee im Grunde der vorliegenden Erfindung ist, Mikroporen an der Oberfläche von zumindest einer Laufbahn zu bilden, die die Laufbahn des radial äußeren Rings oder einer oder beiden Laufbahnen der radial inneren Ringe der Lagereinheit sein kann. Die Mikroporen, die derart gebildet sind, agieren als Mikrotanks mit einer Tiefe im Bereich von 0,05 µm bis 1,5 µm, um das Schmiermittel zu halten und das Schmiermittel genau, wenn es beabsichtigt ist, freizugeben.
Der technische Effekt ist, Mikrotanks von Schmiermitteln zu erzeugen, ohne das Risiko, Schaden oder Geräusche aufgrund der äußerst kleinen Größe der Mikroporen zu verursachen.
Folglich offenbart die vorliegende Erfindung eine Radnabenanordnung, bei der zumindest eine Laufbahn mit mehreren Mikroporen auf der entsprechenden Fläche in Kontakt mit den Wälzkörpern vorgesehen ist, wobei die Radnabenanordnung die Merkmale hat, die in dem unabhängigen Anspruch dargelegt sind, der an die vorliegende Beschreibung angehängt ist.
Andere bevorzugte und/oder besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Verwendung der Merkmale beschrieben, die in den angehängten abhängigen Ansprüchen dargelegt sind.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, die eine nichtbeschränkende beispielhafte Ausführungsform derselben zeigen, in denen

1 ein Querschnitt einer Radnabenanordnung ist, die mit einer Lagereinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, und
2 eine vergrößerte schematische Detailansicht der Radnabenanordnung in 1 ist, die mehrere Mikroporen, die in einer Laufbahn der Lagereinheit gebildet sind, die charakteristischen Abmessungen davon und die Verteilungsdichte davon zeigt.

Ausführliche Beschreibung
Mittels eines nichtbeschränkenden Beispiels wird die vorliegende Erfindung nachstehend mit Bezug auf eine Radnabenanordnung für Kraftfahrzeuge beschrieben, die mit einer Lagereinheit versehen ist.
Mit Bezug auf 1 wird eine Radnabenanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Ganzes unter Verwendung des Bezugszeichens 10 bezeichnet. Die Figur zeigt ein Detail einer beispielhaften Anordnung.
Die Radnabenanordnung 10 hat eine zentrale Rotationsachse X und eine Nabe 20, die bevorzugt, aber nicht notwendigerweise rotierend ist, und eine Lagereinheit 30, die aufweist:

- einen radial äußeren Ring 31, der bevorzugt, aber nicht notwendigerweise feststehend ist,
- einen radial inneren Ring 20, der durch die Nabe 20 definiert ist,
- einen anderen rotierenden radial inneren Ring 34, der an der Nabe 20 montiert und starr damit verbunden ist, und
- zwei Ringe von Wälzkörpern 32, 33 (in diesem Beispiel: Kugeln), die zwischen dem radial äußeren Ring 31 und den radial inneren Ringen 20 und 34 eingefügt sind.

Durch die ganze Beschreibung und die Ansprüche sollten Ausdrücke und Begriffe, die Position und Orientierung anzeigen, wie bspw. „radial“ und „axial“ mit Bezug auf eine zentrale Rotationsachse X der Lagereinheit 30 verstanden werden. Andererseits beziehen sich Ausdrücke, wie bspw. „axial außen“ und „axial innen“ auf den zusammengebauten Zustand der Radnabenanordnung, und in diesem Fall bevorzugt auf eine Seite des Rads bzw. auf eine Seite gegenüber der Seite des Rads.
Der radial äußere Ring 31 ist mit zwei entsprechenden radial äußeren Laufbahnen 31' versehen und die radial inneren Ringe 20, 34 sind mit entsprechenden radial inneren Laufbahnen 20', 34' versehen, um das Abrollen des axial äußeren Rings von Wälzkörpern 32, der zwischen dem radial äußeren Ring 31 und der Nabe eingefügt ist, und dem axial inneren Ring von Wälzkörpern 33 zwischen dem radial äußeren Ring 31 und dem radial inneren Ring 34 zu ermöglichen. Um die grafische Darstellung zu vereinfachen, werden die Bezugszeichen 32, 33 verwendet, um sowohl individuelle Kugeln als auch Ringe von Kugeln zu bezeichnen. Wiederum der Einfachheit halber soll der Begriff „Kugel“ als Beispiel in der vorliegenden Beschreibung und in den angefügten Zeichnungen anstelle des allgemeineren Begriffs „Wälzkörper“ verwendet werden und die gleichen Bezugszeichen sollen verwendet werden.
Das axial innere Ende der Nabe 20 definiert eine gerollte Kante 22, die ausgestaltet ist, um den Innenring 34 axial vorzuspannen.
Die Radnabenanordnung 10 kann ebenfalls mit Dichtmittel 50 versehen sein, um die Lagereinheit vor äußeren Umgebungen abzudichten.
Mit Bezug auf 2, die eine schematisch vergrößerte Detailansicht der Radnabenanordnung in 1 ist, die mehrere Mikroporen, die an einer der Laufbahnen 31', 20', 34' der Lagereinheit gebildet sind, die charakteristischen Abmessungen davon und die Verteilungsdichte davon zeigt, enthält das erfinderische Konzept, das Bilden von mehreren sehr kleinen Mikroporen 70 mit einer Tiefe in der Größenordnung von 1,5 µm. Die mehreren Mikroporen 70 können auf den entsprechenden Flächen der Laufbahnen 31', 20', 34' in Kontakt mit den Wälzkörpern 32, 33 unter Verwendung von Lasertechnologie (z. B. die Technologien, die verwendet werden, um Komponenten zu markieren) reproduziert werden, um die gewünschte Form und Verteilung zu erzeugen. Die Form, die speziellen Abmessungen und die Verteilung der Mikroporen kann individuell eingestellt werden, um die optimalen Verschleißbedingungen der Lagereinheit und des Schmierfetts einzuberechnen. Die Mikroporen agieren als Mikrotanks mit einer Tiefe H im Bereich von 0,05 µm bis 1,5 µm, die das Schmiermittel halten und das dasselbe genau, wenn es beabsichtigt ist, freigeben.
Das technische Ergebnis ist, die Verluste, die durch Reibung in der Lagereinheit erzeugt werden, ohne negative Effekte hinsichtlich Schäden oder Geräuschpegel aufgrund der extrem kleinen Größe der Mikroporen zu verursachen: Wie voranstehend spezifiziert, sind Oberflächenfehlstellen, die eine Tiefe haben, die 2 bis 3 µm überschreitet, als Defekt in der Radnabenanordnung zu betrachten, da sie zu einem Geräuschpegel führen, der für den Endkunden inakzeptabel ist. Ferner stellt die Gegenwart von Mikroporen einen weiteren Vorteil, genauer gesagt das Reduzieren von Schwingungen als ein Ergebnis des verbesserten Dämpfungswerts, der den Kontakt zwischen glatten Flächen betrifft, bereit. Schließlich demonstrieren die Daten, die in der technischen Literatur bereitgestellt sind, eine Reduktion in der Amplitude der Schwingungen in der Gegenwart einer solchen fettgeschmierten Fläche im Vergleich zu entsprechenden Fällen mit Ölschmierung. Folglich ist Fett viel effizienter als Schmieröl beim Reduzieren von Geräuschen, falls es in Kombination mit Laufbahnen verwendet wird, die mit Mikroporen gemäß der Erfindung versehen sind.
In Kombination mit den Wirkungen, die die Abmessungen der Mikroporen und die Verteilungsdichte davon betreffen, und als eine Funktion einer unterschiedlichen Flussrate und Lastbedingungen sollte ein Referenzfett eine hohe Kapazität für Reibungs- und Verschleißreduktion haben und sollte weithin in industriellen Anwendungen verwendet werden.
Tatsächlich ist Fett ein hochviskoses Schmiermittel, das zum Schmieren von Flächen geeignet ist, die hohen Druck unterworfen sind. Mit Bezug auf die Beziehung zwischen dem Fett und den Mikroporen sollten die Abmessungen (Breite und Tiefe) der Mikroporen so sein, dass sie dem Basis-Öl des Fetts ermöglichen, in die Mikroporen einzudringen. Die Arten von Fett, die beim Gebrauch von Radnabenanordnungen geeignet sind, sollten eine Mischung aufweisen aus:

- Verdickungsmittel (z. B. eine Lithium- oder Urea-basierte Seife), das als Träger für das Basis-Öl und allen Zusätzen, die für eine Verwendung bei hohem Druck benötigt werden, agiert,
- Basis-Öl, das die spezielle Funktion des Schmierens der Kontaktbereiche hat. Insbesondere sollte der Viskositätsbereich des Basis-Öls zwischen 70 und 150 mm2/s bei 40 °C sein.

Das Fett sollte einen Konsistenzgrad haben, der das Verdickungsmittel daran hindert, in die Mikroporen einzudringen und zu verstopfen, wodurch das Basis-Öl am Arbeiten und Reduzieren der Effektivität des Systems mit möglichen negativen Wirkungen auf die Reibung des Lagers gehindert wird. Der Konsistenzgrad sollte gleich oder größer als 2 sein.
Ein nichtbeschränkendes Beispiel ist Hochqualitäts-Lithium-basiertes Mehrfachzweckfett. Dieses Fett hat z. B. die folgenden Eigenschaften: NLGI Grad: 2, Verdickungsmitteltyp: Lithium, Tropfpunkt: > 180 °C, Viskosität des Basis-Öls: > 100 mm²/s bei 40 °C.
Die reduzierte Reibung wird hauptsächlich der Bildung eines Fettschmiermittelfilms zugerechnet, der stabil ist und den Ölfilm, den Transferfilm und den abgelagerten Film aufweist. Der Effekt des hydrodynamischen Drucks der oberflächlichen Mikroporen erhöht die Kopplungslücke und reduziert die Wahrscheinlichkeit des Kontakts zwischen rauen Bereichen der Kontaktflächen (Laufbahnen/Wälzkörper). Im Fall von gemischten und hydrodynamischen Schmierbedingungen agieren die Mikroporen als mikrohydrodynamische Lager, die den hydrodynamischen Druck als ein Ergebnis der asymmetrischen Verteilung des Drucks erhöhen, was zu einem größeren hydrodynamischen Anhub oder zu einer größeren Dicke des Films führt. Folglich ist die Anzahl der rauen Bereiche im Kontakt reduziert und die Reibung und der Verschleiß werden ebenfalls reduziert. Bei Grenz- und Trockenkontaktschmierbedingungen agieren diese Mikroporen als Mikrotanks von Schmiermitteln, um kontinuierlich Schmiermittel zu halten und zuzuführen, oder als Mikrobehälter, um Verschleißabfall und Verunreinigungsteilchen zu fangen, um die oberflächlichen Furchen, die dadurch verursacht werden, zu reduzieren.
Vorteilhafterweise und mit einem Blick auf das Optimieren des Reibungsreduktions-/kein Geräusch-Kompromisses sollte der Durchmesser D der Mikroporen (oder der äquivalente Durchmesser, falls die Mikroporen nicht kreisförmig in der Form sind) in den Bereich zwischen 1 µm bis 5 µm fallen.
Bevorzugt muss das Tiefe-/Durchmesserverhältnis (H/D) innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 0,4 fallen, um den Reibungskoeffizienten zu minimieren.
Die Verteilungsdichte der Mikroporen ist ebenfalls bei dem voranstehenden Kompromiss wichtig. Z. B. können die Mikroporen auf der Fläche der Laufbahnen gleichmäßig gemäß einer rechtwinkligen Matrix mit einer Dichte Td verteilt sein, die unter Verwendung der folgenden Formel berechnet wird: $Td = (π D^{2}) / (K \times L) \times 100$
wobei:

D: Mikroporendurchmesser
K, L: Abstand in zwei orthogonalen Richtungen zwischen den Mittelpunkten von aufeinanderfolgenden Mikroporen.

Im Allgemeinen stellt eine Dichte von Mikroporen zwischen 10 % und 20 % kombiniert mit den Bereichen der Abmessungen der Mikroporen selbst (= äquivalenter Durchmesser D und Tiefe H) sicher, dass die Mikroporen die Laufbahn mit guten Reibungseigenschaften bei allen Last- und Geschwindigkeitsbetriebsbedingungen der Lagereinheit versehen.
Für Dichtewerte von weniger als 10 % könnte die geringe Anzahl von Mikroporen zu einem Schmierfettmangel auf der Kontaktfläche führen, der ausreichend ist, um einen hydrostatischen Anhub zu verursachen. Wo die Werte für die Mikroporendichte 20 % übertreffen, wird, trotz der größeren Anwesenheit von Schmierfett, das auf der Kontaktfläche gehalten wird, der Raum zwischen jeder Mikropore reduziert und agiert als ein rauer Bereich, der die Verteilung des Schmierfilms beeinflusst und ein Ablösen davon von der Kontaktfläche mit dem Resultat der Zunahme im Reibungswiderstand erleichtert. Zweitens könnte das Fett weniger effektiv sein, da das Fett nicht vollständig in die Kontaktfläche absorbiert wird, um den Trägerfilm zu bilden, da das Fett hauptsächlich in den Mikroporen ist.
Die Bereiche, die voranstehend beschrieben sind, die sich auf Abmessungen und Verteilungsdichten der Mikroporen beziehen, wurden ebenfalls in Anbetracht von unterschiedlichen potenziellen Umständen bestimmt, die die Radnabenanordnungen betreffen. In dem Fall der Radnabenanordnung in 1 modifiziert beispielsweise der Wälzvorgang, der axial den radial inneren Ring 34 vorspannt, die Last auf den Laufbahnen ähnlich zu der gezwungenen Kopplung der Nabe 20 mit einem konstanten Geschwindigkeitsgelenk, wo das vorliegt.
Bevorzugt sollten die Grate, die um die Kanten der Mikroporen während des Laserprozesses gebildet werden, unter Verwendung von feinen Poliervorgängen entfernt werden, um eine Rauheit von weniger als 0,1 µm zu erreichen.
Die Flussrichtung sollte im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Mikroporen sein. Tatsächlich ist es für die Achse der Mikroporen akzeptabel, um bis zu 15° von der Richtung senkrecht zu der Fläche der Laufbahn geneigt zu sein. Diese Neigung kann für den hydrodynamischen Effekt unter gemischten Schmierbedingungen nützlich sein.
Wie spezifiziert ist, ist die Erfindung vorteilhaft bei allen Betriebsbedingungen der Lagereinheit. Hinsichtlich des Bereichs der Lasten und Geschwindigkeiten, für das Vorliegen der Mikroporen mit den Abmessungen und Verteilungen, die voranstehend beschrieben sind, vorteilhaft ist, sollte beachtet werden, dass bei typischen Radnabenanordnungsanwendungen die Lasten vom Kontaktdruck zwischen 0,5 und 4 GPa kommen und der Geschwindigkeitsbereich zwischen 100 und 1000 rpm ist. Natürlich kann die Dichte der Mikroporen als eine Funktion der Betriebsbedingungen geändert werden. Tatsächlich hat in der Gegenwart von niedrigen Kontaktdruck die Oberflächenrauheit einen bestimmten Einfluss auf das gesamtes Reibungsverhalten, da eine größere Dichte von Mikroporen in einer höheren Oberflächenrauheit resultiert, was es leichter macht, einen höheren Reibungskoeffizienten zu erlangen. Wenn andererseits die Last zunimmt, fällt der Reibungskoeffizient aufgrund der größeren Menge von Öl, das konstant durch das Fett und die Mikroporen entlang der Kontaktfläche freigesetzt wird. Größere Lasten und Geschwindigkeiten erhöhen die Scherbelastung des Fetts, die offensichtliche Viskosität und die Verdickungsmittelkonzentration, was die Bildung eines Schutzfilms und eines Oberflächenglättungsphänomens ermöglicht, wobei beides beim Reduzieren der Reibung hilft.
Ein anderer wichtiger Parameter beim Dimensionieren dieser Lösung ist die Lokalisation der Mikroporen. Idealerweise sollten die Mikroporen auf der idealen Kontaktfläche zwischen den Laufbahnen und den Wälzkörpern entsprechend dem Kontaktwinkel α (wie in der 1 gezeigt ist) lokalisiert sein. Natürlich wird die tatsächliche Kontaktfläche durch unterschiedliche Lastbedingungen geändert und als solches können die Mikroporen nicht nur auf der theoretischen Kontaktfläche lokalisiert sein. Vorteilhafterweise sind gemäß der Erfindung die Mikroporen entlang der Kontaktfläche entsprechend zu einer im Wesentlichen seitlichen Beschleunigung von Null lokalisiert. Die Kontaktfläche, die der seitlichen Beschleunigung von Null entspricht, ist die Kontaktfläche, die dem nominalen Kontaktwinkel α mit einer Spanne von ± 10°, abhängig von der Art der verwendeten Reifen, entspricht.
Die Mikroporen können unter Verwendung von Hochleistungslaserpulsen gebildet werden, um das Material mittels einer schnellen Fusion und Verdampfung abzulösen. Die verwendete Lasertechnologie sollte geeignet sein, einen geringen thermischen Effekt auf die Fläche des metallischen Materials bereitzustellen, wodurch die Erzeugung von Neuschmelzungsschichten nach Möglichkeit verhindert wird. Dieser Aspekt ist sehr wichtig für Radnabenanordnungen, da die Lagereinheiten (wie bekannt ist) einen thermisch behandelten Bereich haben, der der Laufbahn entspricht, um Verschleißwiderstand aufgrund des Wälzens zu verbessern.
Ferner sollte mit Bezug auf die verwendete Technologie, um die Mikroporen entlang einer flachen Fläche zu bilden, beachtet werden, dass die Fläche der Laufbahnen nicht flach, sondern im Wesentlichen torusförmig ist. Folglich sollte, da der Abstand zwischen dem Laserpointer und der Fläche variabel ist, zumindest die Leistung und die Orientierung des Lasers einstellbar sein.
Um solche Merkmale zu erlangen, ist eine Beispielanwendung ein Laser mit einer Ausgabewellenlänge < 600 nm, einer Pulsbreite ≤ 85 nm und einer Leistung von ungefähr 25 W.
Die Form der Mikroporen muss nicht notwendigerweise kreisförmig sein. Z. B. kann die Form der Mikroporen elliptisch sein. Insbesondere könnte die elliptische Form eine Exzentrizität im Bereich von 1 bis 5 mit einer Hauptachse haben, die in der Wälzrichtung der Wälzkörper 32, 33 mit Bezug auf die Laufbahnen (31', 20', 34') angeordnet ist.
In der Schlussfolgerung hat die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Vorteile, die sich beziehen auf:

• verbesserte Schmierbedingungen mit resultierender Verbesserung in der Lebensdauer der Lagereinheit und Leistungsfähigkeit in Anbetracht des Reibungswiderstands,
• verbesserte Zuverlässigkeit der rotierenden Kontaktelemente als ein Resultat der verbesserten Schmierung,
• potenzielle Reduktion des Fettfüllpegels wiederum als ein Resultat der besseren Schmierbedingungen,
• keine negativen Effekte hinsichtlich des Geräuschpegels.

Es gibt verschiedene andere Varianten zusätzlich zu den Ausführungsformen der Erfindung, die voranstehend beschrieben ist. Ferner sind die Ausführungsformen lediglich Beispiele, die weder den Umfang noch die Anwendung noch die möglichen Anordnungen der Erfindung begrenzen. Tatsächlich können, obwohl die voranstehende Beschreibung dem Fachmann ermöglicht, die vorliegende Erfindung gemäß zumindest einer exemplarischen Ausführungsform davon auszuführen, verschiedene Varianten der beschriebenen Komponenten ebenfalls verwendet werden, ohne sich dadurch aus dem Umfang der Erfindung zu bewegen, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist, die wörtlich und/oder gemäß ihren legalen Äquivalenten davon verstanden werden sollen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2711512 B1 [0008]

Claims

Radlageranordnung (10) für Kraftfahrzeuge, die eine Nabe (20) und eine Lagereinheit (30) aufweist, die wiederum aufweist: einen radial äußeren Ring (31), der eine Laufbahn (31') aufweist, zumindest einen radial inneren Ring (20, 34), der zumindest eine Laufbahn (20', 34') aufweist, zumindest eine Reihe von Wälzkörpern (32, 33), die zwischen dem radial äußeren Ring (31) und dem radial inneren Ring (20, 34) zum Gleiten in den Laufbahnen (31', 20', 34') eingefügt ist, wobei die Radlagereinheit (10) dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest eine Laufbahn (31', 20', 34') mit mehreren oberflächlichen Mikroporen (70) versehen ist, die eine Tiefe (H) zwischen 0,05 µm und 1,5 µm haben und entsprechende Mikrotanks (70) zum Halten eines Schmierfetts definieren.
Radlageranordnung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein äquivalenter Durchmesser (D) der Mikroporen (70) zwischen 1 µm und 5 µm liegt.
Radlageranordnung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroporen (70) ein Verhältnis zwischen Tiefe (H) und äquivalentem Durchmesser (D) zwischen 0,1 und 0,4 liegt.
Radlageranordnung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichte (Td) der Mikroporen (70) zwischen 10 % und 20 % liegt und gemäß der folgenden Formel berechnet wird: $Td = (π D^{2}) / (K \times L) \times 100$
wobei: D: äquivalenter Durchmesser der Mikroporen (70), K, L: Abstand in zwei orthogonalen Richtungen der Mittelpunkte der zwei aufeinanderfolgenden (70) Mikroporen.
Radlageranordnung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierfett eine Mischung ist, die ein Basis-Öl mit einem Viskositätsbereich zwischen 70 und 150 mm²/s bei 40 °C und ein Dickungsmittel aufweist, das als ein Träger für das Basis-Öl dient.
Radlageranordnung (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierfett einen Konsistenzgrad größer oder gleich 2 hat.
Radlageranordnung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauheit um die Kanten der Mikroporen weniger als 0,1 µm ist.
Radlageranordnung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Mikroporen (70) eine Neigung mit Bezug auf die orthogonale Richtung der Laufbahn (31', 20', 34') zwischen 0° und 15° hat.
Radlageranordnung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mikroporen (70) entlang einer Kontaktfläche zwischen der Laufbahn (31', 20', 34')und den Wälzkörper (32, 33) befinden, wobei die Fläche winklig in einem Bereich zwischen -10° und +10° mit Bezug auf einen nominalen Kontaktwinkel (α) zwischen der Laufbahn ((31', 20', 34') und den Wälzkörpern (32, 33) umfasst ist, wobei der nominale Kontaktwinkel (α) mit Bezug auf eine radiale Ebene der Lagereinheit (30) definiert ist.
Radlageranordnung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Mikroporen (70) elliptisch mit einer Exzentrizität zwischen 1 und 5 ist, und wobei die Hauptachse entlang der Wälzrichtung der Wälzkörper (32, 33) mit Bezug auf die Laufbahn (31', 20', 34') angeordnet ist.