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DE102013001116B4 - 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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DE102013001116B4
DE102013001116B4 DE102013001116.7A DE102013001116A DE102013001116B4 DE 102013001116 B4 DE102013001116 B4 DE 102013001116B4 DE 102013001116 A DE102013001116 A DE 102013001116A DE 102013001116 B4 DE102013001116 B4 DE 102013001116B4
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wheel
heating
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Abstract

Radlager (10) für die rotatorische Lagerung einer Radnabe 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, wobei zumindest ein Heizelement (60) innerhalb des Lagerraums (40) angeordnet ist, um den Lagerraum (40) zu erwärmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (50) wenigstens abschnittsweise von einem Lagerkäfig (70) gehalten werden, wobei das zumindest eine Heizelement (60) am Lagerkäfig (70) angeordnet ist.Wheel bearing (10) for the rotational mounting of a wheel hub 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 rolling elements (50) arranged on the two bearing shells (20, 30), which roll on the raceways (22, 32), at least one heating element (60) being arranged inside the storage space (40) in order to heat the storage space (40), characterized in that the rolling elements (50) are held at least in sections by a bearing cage (70), wherein the at least one heating element (60) on the bearing cage (70) is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs sowie ein Verfahren für das Aufheizen eines Lagerraums eines Radlagers.The present invention relates to a wheel bearing for the rotational mounting of a wheel hub of a vehicle and a method for heating a storage space of a wheel bearing.

Grundsätzlich ist es bekannt, dass für die Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs Radlager eingesetzt werden. Hierfür können einreihige oder zweireihige Radlager eingesetzt werden. Üblicherweise sind diese Radlager mit einem Schmiermittel versehen, also ein Lagerraum im Inneren des Radlagers mit einem Lagerfett als Schmiermittel befüllt. Für den Betrieb des Radlagers dient dieses Schmiermittel dazu, die Reibung zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen zu reduzieren. Jedoch ist die Reibungsreduktion durch das Schmiermittel abhängig von der Viskosität des Schmiermittels. Darüber hinaus stellt sich über den Betrieb eines Radlagers ein Temperaturbereich ein, welcher durch die Reibungswärme beim Abrollen der Wälzkörper im Bereich von bis zu ca. 100° Celsius liegen kann. Durch das Aufheizen reduziert sich die Viskosität des Schmiermittels, so dass dementsprechend auch die Reibung innerhalb des Schmiermittels aufgrund von reduzierten Scherkräften vermindert wird. Grundsätzlich zeigen auch die JP 2011 58 523 A und die JP 2009 103 159 A technische Lösungen für ähnliche Wälzlager.In principle, it is known that wheel bearings are used for mounting a wheel hub of a vehicle. For this purpose, single-row or double-row wheel bearings can be used. Usually, these wheel bearings are provided with a lubricant, so filled a storage space inside the wheel bearing with a bearing grease as a lubricant. For the operation of the wheel bearing, this lubricant is used to reduce the friction between rolling elements and raceways. However, the friction reduction by the lubricant is dependent on the viscosity of the lubricant. In addition, sets over the operation of a wheel bearing a temperature range, which can be due to the frictional heat during rolling of the rolling elements in the range of up to about 100 ° Celsius. By heating, the viscosity of the lubricant is reduced, so that, accordingly, the friction within the lubricant is reduced due to reduced shear forces. Basically, the show JP 2011 58 523 A and the JP 2009 103 159 A technical solutions for similar rolling bearings.

Nachteilhaft bei bekannten Radlagern ist es, dass die voranstehend beschriebene Reduktion der Viskosität und die damit einhergehende Reduktion der Scherkräfte innerhalb des Schmiermittels erst nach dem Aufheizen durch die Reibung innerhalb des Radlagers erhalten werden kann. Somit muss während der Anlaufphase, welche für das Schmiermittel auch als Warmlaufphase bezeichnet werden kann, eine höhere Reibung in Kauf genommen werden. Es ist bereits grundsätzlich vorgeschlagen worden, dass Lagerbauteile aufgeheizt werden können. So beschreibt beispielsweise die DE 10 2010 046 594 A1 die grundsätzliche Möglichkeit der Temperierung eines Lagers. Auch ist aus der DE 21 45 771 A ein Kunststofflager bekannt, welches sich grundsätzlich mit dem Aufheizen eines Lagers beschäftigt. In der DE 10 2010 049 953 A1 wird ein Großwälzlager sowie eine entsprechende Heizung offenbart. Aus der DE 10 2005 058 141 A1 ist ein Wälzlager mit einem Heizelement bekannt, welches dem Aufschrumpfen des Wälzlagers dient. All den voranstehend genannten Offenbarungen ist es gemeinsam, dass ein Wärmeübertragen in einen innenliegenden Lagerraum des Lagers nicht offenbart ist bzw. nur schwer möglich ist. Insbesondere bei den Ausführungsformen, bei welchen die Anordnung der einzelnen Heizelemente auf der Oberfläche der Lagerschale stattgefunden hat, stellt die jeweilige Lagerschale einen hohen Wärmetransportwiderstand für eine Übertragung der Wärme in den Lagerinnenraum dar. Der Lagerraum ist also mit anderen Worten wärmeisoliert gegen die Heizelemente.A disadvantage of known wheel bearings is that the above-described reduction of the viscosity and the associated reduction in the shear forces within the lubricant can be obtained only after heating by the friction within the wheel bearing. Thus, during the start-up phase, which can also be called the warm-up phase for the lubricant, a higher friction must be accepted. It has already been proposed in principle that bearing components can be heated. For example, describes the DE 10 2010 046 594 A1 the basic possibility of tempering a warehouse. Also is from the DE 21 45 771 A a plastic bearing known, which deals basically with the heating of a warehouse. In the DE 10 2010 049 953 A1 a slewing bearing and a corresponding heater is disclosed. From the DE 10 2005 058 141 A1 a rolling bearing with a heating element is known, which serves for shrinking of the rolling bearing. It is common to all the above-mentioned disclosures that heat transfer into an internal storage space of the bearing is not disclosed or is only possible with difficulty. In particular, in the embodiments in which the arrangement of the individual heating elements has taken place on the surface of the bearing shell, the respective bearing shell provides a high heat transfer resistance for a transfer of heat into the bearing interior. In other words, the storage space is thermally insulated from the heating elements.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise einen möglichst effizienten Wärmeübergang zum Aufheizen des Lagerraums zur Verfügung zu stellen.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 provide a cost-effective and simple way the most efficient heat transfer for heating the storage room.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Radlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. 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 dem erfindungsgemäßen Verfahren 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 method having the features of claim 7. 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 method according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual invention aspects always reciprocal reference is or can be.

Bei einem erfindungsgemäßen Radlager, welches für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs ausgelegt ist, ist zumindest eine innere Lagerschale vorgesehen. Diese innere Lagerschale weist wenigstens eine innere Laufbahn auf. Weiter ist eine äußere Lagerschale mit wenigstens einer äußeren Laufbahn vorgesehen. Im Lagerraum zwischen den beiden Lagerschalen sind Wälzkörper angeordnet, welche auf den beiden Laufbahnen abrollen. Ein erfindungsgemäßes Radlager zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Heizelement innerhalb des Lagerraums angeordnet ist, um den Lagerraum zu erwärmen.In a wheel bearing according to the invention, which is designed for the rotatory mounting of a wheel hub of a vehicle, at least one inner bearing shell is provided. This inner bearing shell has at least one inner raceway. Further, an outer bearing shell is provided with at least one outer raceway. In the storage space between the two bearings rolling elements are arranged, which roll on the two raceways. A wheel bearing according to the invention is characterized in that at least one heating element is arranged within the storage space in order to heat the storage space.

Mit einem erfindungsgemäßen Radlager wird das Heizelement innerhalb des Lagerraums angeordnet. Selbstverständlich können auch mehrere Heizelemente innerhalb des Lagerraums vorgesehen sein. Damit kann durch ein erfindungsgemäßes Radlager eine Erwärmung des Lagerraums bereits zu Beginn oder sogar vor Beginn einer Rotation des Radlagers stattfinden. Die bereits beschriebene Reduktion der Reibung bzw. die Reduktion der Scherkräfte innerhalb eines Schmiermittels, welches im Lagerraum aufgenommen ist, kann auf diese Weise bereits zu Beginn der Rotation erzielt werden. Eine Warmlaufphase mit erhöhter Reibung wird auf diese Weise vermieden.With a wheel bearing according to the invention, the heating element is arranged within the storage space. Of course, several heating elements can be provided within the storage room. This can be done by an inventive wheel bearing heating of the storage room already at the beginning or even before the start of a rotation of the wheel bearing. The already described reduction of the friction or the reduction of the shear forces within a lubricant, which is accommodated in the storage space, can be achieved in this way already at the beginning of the rotation. A warm-up phase with increased friction is avoided in this way.

Dabei ist darauf hinzuweisen, dass bei einem erfindungsgemäßen Radlager im Verkaufszustand selbstverständlich noch ein sogenanntes trockenes Lager vorliegen kann. Der Lagerraum ist dementsprechend vorzugsweise dafür geeignet anschließend oder im Laufe der weiteren Fertigung mit einem Schmiermittel, insbesondere mit einem Lagerfett, befüllt zu werden, wie dies später noch erläutert wird.It should be noted that in a wheel bearing according to the invention in the state of sale, of course, a so-called dry bearing may be present. Accordingly, the storage space is preferably suitable for this purpose or in the course of further production a lubricant, in particular with a bearing grease, to be filled, as will be explained later.

Durch die Anordnung des Heizelements innerhalb des Lagerraums wird der Wärmetransportwiderstand und damit die Wirkung als Wärmeisolator durch die Lagerschalen aufgehoben. Es erfolgt somit eine im Wesentlichen direkte Erwärmung des Lagerraus und eines darin enthaltenen Schmiermittels. Auf diese Weise kann die Dauer der notwendigen Erwärmung und die notwendige Heizleistung reduziert werden. Die erfindungsgemäß eingesetzten Heizelemente können damit kleiner und kostengünstiger ausgebildet werden.The arrangement of the heating element within the storage space of the heat transfer resistance and thus the effect is eliminated as a heat insulator through the bearing shells. There is thus a substantially direct heating of Lagerraus and a lubricant contained therein. In this way, the duration of the necessary heating and the necessary heating power can be reduced. The heating elements used according to the invention can thus be made smaller and less expensive.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager der Lagerraum als Fettraum ausgebildet ist und wenigstens abschnittsweise mit einem Schmiermittel, insbesondere mit einem Lagerfett befüllt ist. Das bedeutet, dass es sich hier um ein Radlager im Einsatz handelt. Insbesondere handelt es sich um ein Schmiermittel, welches eine ideale Viskosität, also mit minimierten Scherkräften innerhalb des Schmiermittelmaterials, in einem Temperaturbereich zwischen ca. 60° Celsius und ca. 90° Celsius, aufweist. Das Schmiermittel kann dabei während der Herstellung des Radlagers oder auch erst am Einsatzort eingefüllt werden. Insbesondere handelt es sich dabei um einen Lagerraum, welcher für die lebenslange Aufnahme des Schmiermittels ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist eine sogenannte Lifetime-Schmierung erfolgt, so dass eine Abdichtung des Lagerraums ohne Nachfüllbarkeit gegeben sein kann. Der Fettraum ist dementsprechend abgedichtet, so dass aus dem Lagerraum das enthaltene Schmiermittel nicht oder im Wesentlichen nicht austreten kann.It may be advantageous if in a wheel bearing according to the invention, the storage space is designed as a grease space and at least partially filled with a lubricant, in particular with a bearing grease. This means that this is a wheel bearing in use. In particular, it is a lubricant which has an ideal viscosity, ie with minimized shear forces within the lubricant material, in a temperature range between about 60 ° Celsius and about 90 ° Celsius. The lubricant can be filled during the manufacture of the wheel bearing or only at the site. In particular, this is a storage space, which is designed for lifelong absorption of the lubricant. In other words, a so-called lifetime lubrication is carried out, so that a seal of the storage room can be given without refillability. The grease space is sealed accordingly, so that from the storage room, the lubricant contained can not or substantially not escape.

Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager die Wälzkörper wenigstens abschnittsweise von einem Lagerkäfig gehalten werden. Dabei ist das zumindest eine Heizelement am Lagerkäfig angeordnet. Dabei kann es sich um eine zusätzliche Ausbildung eines Heizelements im erfindungsgemäßen Sinn handeln. Insbesondere bei relativen großen Radlagern sind Lagerkäfige vorhanden, um die Wälzkörper in einer definierten Bahn entlang der Laufbahnen zu führen. Der Lagerkäfig kann somit als Trägermittel bzw. Trägerbauteil für das zumindest eine Heizelement vorgesehen werden. Gleichzeitig befindet sich der Anbringungsort des zumindest einen Heizelements innerhalb des Lagerraums, so dass die Auswirkung für die erwünschte Erwärmung des Lagerraums besonders effizient ausfällt. Die Befestigung des zumindest einen Heizelements kann zum Beispiel mittels Befestigungsmitteln in Form von Schrauben, Nieten oder Klemmverbindungen erfolgen. Auch eine irreversible Befestigung, zum Beispiel durch Formschluss oder Materialschluss ist im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar.It is also advantageous if, in a wheel bearing according to the invention, the rolling elements are at least partially held by a bearing cage. In this case, the at least one heating element is arranged on the bearing cage. This may be an additional embodiment of a heating element in the sense of the invention. Especially with relatively large wheel bearings bearing cages are available to guide the rolling elements in a defined path along the raceways. The bearing cage can thus be provided as a carrier means or carrier component for the at least one heating element. At the same time, the mounting location of the at least one heating element is within the storage space, so that the effect on the desired heating of the storage space is particularly efficient. The fastening of the at least one heating element can take place, for example, by means of fastening means in the form of screws, rivets or clamping connections. An irreversible attachment, for example by positive engagement or material connection is conceivable within the meaning of the present invention.

Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager das zumindest eine Heizelement an einer Innenwandung einer der. Lagerschalen angeordnet ist. Es erfolgt also vorzugsweise eine Befestigung an einer der beiden Lagerschalen oder an beiden Lagerschalen. Dabei können Ausnehmungen oder Ausfräsungen in der Innenwandung der jeweiligen Lagerschale für die Aufnahme des Heizelements vorgesehen sein. Insbesondere erfolgt ein Anbringen im Bereich neben der jeweiligen Laufbahn der Lagerschale. Auch eine Anordnung im Bereich einer Dichtung des Lagerraums ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar.It is also advantageous if, in a wheel bearing according to the invention, the at least one heating element on an inner wall of one of. Cups is arranged. It is therefore preferably an attachment to one of the two bearing shells or on both bearings. In this case, recesses or cutouts may be provided in the inner wall of the respective bearing shell for receiving the heating element. In particular, attachment takes place in the area adjacent to the respective raceway of the bearing shell. An arrangement in the region of a seal of the storage space is conceivable in the context of the present invention.

Bei einem erfindungsgemäßen Radlager ist es ebenfalls von Vorteil, wenn dieses als zweireihiges Lager ausgebildet ist. Damit wird es möglich, nicht nur Radialkräfte, sondern auch Axialkräfte innerhalb dieses zweireihigen Radlagers aufzunehmen. Insbesondere bei der Lagerung der Radnabe eines Fahrzeugs bringt dies entscheidende Vorteile mit sich. So können die Konstruktionen bzw. der Aufwand für zusätzliche Lagerungen deutlich reduziert werden.In a wheel bearing according to the invention, it is also advantageous if this is designed as a double-row bearing. This makes it possible to absorb not only radial forces but also axial forces within this double-row wheel bearing. In particular, when storing the wheel hub of a vehicle this brings with it crucial advantages. Thus, the constructions and the cost of additional storage can be significantly reduced.

Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager das zumindest eine Heizelement zwischen den beiden Reihen der Wälzkörper eines zweireihigen Lagers im Lagerraum angeordnet ist. Mit anderen Worten erfolgt also eine mittige Anordnung des zumindest einen Heizelements. Damit wird eine zentrale Einbringung der Wärme möglich. Vorhandener Bauraum im Lagerraum, welcher durch die axiale Beabstandung der beiden Wälzlagerreihen gegeben ist, wird auf dies Weise für die vorliegende Erfindung nutzbar.It may also be advantageous if in a wheel bearing according to the invention, the at least one heating element between the two rows of rolling elements of a double-row bearing is arranged in the storage room. In other words, therefore, a central arrangement of the at least one heating element takes place. Thus, a central introduction of heat is possible. Existing space in the storage space, which is given by the axial spacing of the two rows of rolling bearings, can be used in this way for the present invention.

Ein weiterer Vorteil wird erzielt, wenn bei einem erfindungsgemäßen Radlager das zumindest eine Heizelement wenigstens eine der folgenden Ausführungsformen aufweist:

  • – Elektrisches Heizelement
  • – Elektrischer Heizdraht
  • – Elektrische Heizschicht
A further advantage is achieved if, in the case of a wheel bearing according to the invention, the at least one heating element has at least one of the following embodiments:
  • - Electric heating element
  • - Electric heating wire
  • - Electric heating layer

Selbstverständlich können bei einem Vorsehen von einer Mehrzahl von Heizelementen auch unterschiedliche Ausführungsformen von Heizelementen miteinander kombiniert werden. Grundsätzlich ist jedoch das Vorsehen eines elektrischen Heizelements von Vorteil, da der Aufwand für die Kontaktierung und das Erzeugen der Erwärmung besonders klein ausfällt. Grundsätzlich sind jedoch auch Wärmetransportmedien einsetzbar, so dass z. B. Wärmefluide die gewünschte Erwärmung des Lagerraums durchführen. Vorzugsweise befindet sich das Heizelement an einem Ort des Radlagers, welcher relativ zu dem Fahrzeug nicht mit rotiert bzw. nur eine geringe Relativbewegung aufweist. Dies erleichtert die Kontaktierung und ermöglicht insbesondere eine dauerhafte elektrische Kontaktierung. Heizdrähte sind besonders vorteilhaft, da sie kostengünstig das erfindungsgemäße Heizelement zur Verfügung stellen können. Heizschichten können eine besonders kontinuierliche flächenmäßig verteilte Erwärmung des Lagerraums mit sich bringen.Of course, with a provision of a plurality of heating elements, different embodiments of heating elements can be combined with each other. In principle, however, the provision of an electrical heating element is advantageous since the outlay for contacting and generating the heating is particularly small. Basically, however, heat transfer media can be used, so that z. B. thermal fluids perform the desired heating of the storage room. Preferably, the heating element is located at a location of the wheel bearing which does not rotate relative to the vehicle or only has a slight relative movement. This facilitates the contact and allows in particular a permanent electrical contact. Heating wires are particularly advantageous because they can cost-effectively provide the heating element according to the invention. Heating layers can bring a particularly continuous area-wise distributed heating of the storage room with it.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für das Aufheizen eines Lagerraums eines Radlagers, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend die folgenden Schritte:

  • – Überwachen des Betriebsstatus des Radlagers,
  • – Erkennen des Rotationsbeginns des Radlagers,
  • – Aufheizen des Lagerraums des Radlagers mittels zumindest eines Heizelements.
Likewise provided by the present invention is a method for heating a storage space of a wheel bearing, in particular according to the present invention, comprising the following steps:
  • Monitoring the operating status of the wheel bearing,
  • Detecting the start of rotation of the wheel bearing,
  • - Heating the storage space of the wheel bearing by means of at least one heating element.

Das Aufheizen des Lagerraums erfolgt also anschließend an das Erkennen des Rotationsbeginns. Dabei kann das Aufheizen auch vor Beginn des Rotationsbeginns des Radlagers und nach dem Erkennen eines Rotationswunsches durchgeführt werden. Das Aufheizen des Lagerraums führt zu den Vorteilen, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Radlager erläutert worden sind.The heating of the storage space is thus subsequent to the recognition of the beginning of rotation. In this case, the heating can also be carried out before the beginning of the rotation of the wheel bearing and after the detection of a rotation request. The heating of the storage space leads to the advantages, as have been explained in detail with respect to a wheel bearing according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren lässt sich dahingehend weiterbilden, dass der Schritt des Aufheizens für eine definierte Zeitspanne und/oder bis zum Erreichen einer definierten Temperatur durchgeführt wird. Somit kann auf eine aufwendige Regelungstechnik verzichtet werden. Insbesondere beim Vorsehen einer definierten Zeitspanne wird eine Bestromung eines elektrischen Heizelements für diese definierte Zeitspanne durchgeführt und anschließend ausgeschaltet. Über einfache Wärmeberechnung kann auf diese Weise eine Vorhersage über die auf diese Weise zu erreichenden Temperatur im Lagerraum getroffen werden. Beim Aufheizen bis zum Erreichen einer definierten Temperatur erfolgt vorzugsweise eine einfache Soll-Ist-Kontrolle. So wird als definierte Temperatur ein Sollwert vorgegeben, nach dessen Erreichen die Aufheizung des Lagerraums beendet wird.A method according to the invention can be further developed such that the step of heating is carried out for a defined period of time and / or until a defined temperature is reached. Thus it can be dispensed with a complex control technology. In particular, when providing a defined period of time, energization of an electrical heating element is performed for this defined period of time and then switched off. Through simple heat calculation, a prediction can be made in this way about the temperature to be achieved in the storage room in this way. When heating up to reaching a defined temperature is preferably a simple target-actual control. Thus, a setpoint is specified as the defined temperature, after which the heating of the storage room is terminated.

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 eine weitere Ausführungsform eines Radlagers und 3 another embodiment of a wheel bearing and

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

In 1 wird eine erste Ausführungsform eines Radlagers 10 dargestellt. So ist hier das gesamte Radlager 10 mit seiner kompletten Umdrehung im Querschnitt dargestellt. Die Bezugszeichen sind hier an dem oberen Querschnittteil des Radlagers 10 angesetzt. So weist dieses Radlager 10 eine innere Lagerschale 20 und eine äußere Lagerschale 30 auf. Beide Lagerschalen 20 und 30 sind jeweils mit einer Laufbahn 22 und 32 versehen. Zwischen den beiden Lagerschalen 20 und 30 bildet sich ein Lagerraum 40 aus, in welchem eine Vielzahl von Wälzkörpern 50 aufgenommen sind. Die Wälzkörper 50 dieser Ausführungsform sind kugelförmig ausgebildet. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Wälzkörper 50, insbesondere rotationssymmetrische Wälzkörper 50, im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar.In 1 is a first embodiment of a wheel bearing 10 shown. So here is the entire wheel bearing 10 represented with its complete revolution in cross section. The reference numerals are here on the upper cross-sectional part of the wheel bearing 10 stated. So has this wheel bearing 10 an inner bearing shell 20 and an outer bearing shell 30 on. Both cups 20 and 30 are each with a career 22 and 32 Mistake. Between the two bearing shells 20 and 30 a storage room forms 40 in which a plurality of rolling elements 50 are included. The rolling elements 50 this embodiment are spherical. Of course, however, other rolling elements 50 , in particular rotationally symmetric rolling elements 50 , within the scope of the present invention conceivable.

Der Lagerraum 40 des Radlagers 10 gemäß der Ausführungsform der 1 ist vorzugsweise mit einem Schmiermittel ausgefüllt. Dieses Schmiermittel kann über nicht dargestellte Abdichtungen innerhalb des Lagerraums dichtend aufgenommen sein.The storage room 40 of the wheel bearing 10 according to the embodiment of the 1 is preferably filled with a lubricant. This lubricant can be added sealingly via seals, not shown, within the storage space.

Um das voranstehend beschriebene Schmiermittel innerhalb des Lagerraums auf eine Betriebstemperatur zu bringen und dementsprechend Scherkräfte innerhalb des Schmiermittels durch Reduktion der Viskosität zu reduzieren, ist zumindest ein Heizelement 60 vorgesehen. Dieses Heizelement 60 ist innerhalb des Lagerraums 40 angeordnet. Dabei handelt es sich um ein elektrisches Heizelement 60, welches unter Bestromung Wärme in den Lagerraum 40 abgibt. Ist der Lagerraum 40 bereits mit Schmiermittel ausgefüllt, wird dementsprechend das Schmiermittel erwärmt, die Viskosität des Schmiermittels reduziert und damit eine reduzierte Scherkraft bzw. reduzierte Reibungskraft beim Betrieb des Radlagers 10 möglich. Bei dieser Ausführungsform sind zwei ringförmige Heizelemente 60 an der äußeren Lagerschale 30 im Bereich der nicht dargestellten seitlichen Abdichtung angebracht. Die Anbringung erfolgt in einer Ausnehmung der äußeren Lagerschale 30.To bring the above-described lubricant within the storage space to an operating temperature and accordingly to reduce shear forces within the lubricant by reducing the viscosity is at least one heating element 60 intended. This heating element 60 is inside the storeroom 40 arranged. It is an electrical heating element 60 , which under energizing heat in the storage room 40 emits. Is the storage room 40 already filled with lubricant, the lubricant is heated accordingly, reduces the viscosity of the lubricant and thus a reduced shear force or reduced frictional force during operation of the wheel bearing 10 possible. In this embodiment, two annular heating elements 60 on the outer bearing shell 30 mounted in the region of the lateral seal, not shown. The attachment takes place in a recess of the outer bearing shell 30 ,

In 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Radlagers 10 dargestellt. Hier ist ein Lagerkäfig 70 zu erkennen, an welchem Heizelemente 60 angeordnet sind. Grundsätzlich wird die Anzahl der verwendeten Heizelemente 60 die Geschwindigkeit der Aufheizung des Schmiermittels im Lagerraum 40 erhöhen. Darüber hinaus wird eine Reduktion des Abstands zwischen dem jeweiligen Heizelement 60 und dem Lagerraum 40 eine Verbesserung der Effizienz bei der Erwärmung mit sich bringen.In 2 is an embodiment of a wheel bearing according to the invention 10 shown. Here is a camp cage 70 to recognize on which heating elements 60 are arranged. Basically, the number of heating elements used 60 the speed of heating the lubricant in the storage room 40 increase. In addition, a reduction of the distance between the respective heating element 60 and the storeroom 40 improve the efficiency of heating.

In 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Radlagers 10 dargestellt. Hier wurden zwei Heizelemente 60 im Bereich neben der Lauffläche 32 der äußeren Lagerschale 30 angeordnet. Die Anbringung der Heizelemente 60 erfolgt dabei in Ausfräsungen an der Innenwandung 34. So kann der Wärmeeintrag sogar direkt in den Bereich der Lauffläche 32 erfolgen, so dass in diesem für die Reibungskraft hochrelevanten Bereich die erste Erwärmung stattfindet. Damit wird die Aufheizung des Lagerraums 40 bezüglich der Reduktion der Reibungskräfte noch weiter verbessert.In 3 is another embodiment of a wheel bearing 10 shown. Here were two heating elements 60 in the area next to the tread 32 the outer bearing shell 30 arranged. The attachment of the heating elements 60 takes place in cutouts on the inner wall 34 , Thus, the heat input can even directly into the area of the tread 32 take place, so that in this highly relevant for the friction force area, the first heating takes place. This is the heating of the storage room 40 with respect to the reduction of friction forces even further improved.

4 zeigt eine Variante eines Radlagers 10 mit zweireihiger Ausbildung. Die grundsätzliche Funktionsweise entspricht den Ausführungsformen gemäß der 1 bis 3. Hier ist ein Heizelement 60 zwischen den beiden Reihen der Wälzkörper 50 vorgesehen. 4 shows a variant of a wheel bearing 10 with double-breasted training. The basic operation corresponds to the embodiments according to the 1 to 3 , Here is a heating element 60 between the two rows of rolling elements 50 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
2424
Innenwandunginner wall
3030
äußere Lagerschaleouter bearing shell
3232
äußere Laufbahnouter career
3434
Innenwandunginner wall
4040
Lagerraumstorage room
5050
Wälzkörperrolling elements
6060
Heizelementheating element
7070
Lagerkäfigbearing cage

Claims (8)

Radlager (10) für die rotatorische Lagerung einer Radnabe 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, wobei zumindest ein Heizelement (60) innerhalb des Lagerraums (40) angeordnet ist, um den Lagerraum (40) zu erwärmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (50) wenigstens abschnittsweise von einem Lagerkäfig (70) gehalten werden, wobei das zumindest eine Heizelement (60) am Lagerkäfig (70) angeordnet ist.Wheel bearing ( 10 ) for the rotational mounting of a wheel hub 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 storeroom ( 40 ) between the two bearing shells ( 20 . 30 ) arranged rolling elements ( 50 ) on the raceways ( 22 . 32 ), wherein at least one heating element ( 60 ) within the storeroom ( 40 ) is arranged to the storage room ( 40 ), characterized in that the rolling elements ( 50 ) at least in sections of a bearing cage ( 70 ), wherein the at least one heating element ( 60 ) on the bearing cage ( 70 ) is arranged. Radlager (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerraum (40) als Fettraum ausgebildet ist und wenigstens abschnittsweise mit einem Schmiermittel, insbesondere mit einem Lagerfett, befüllt ist.Wheel bearing ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the storage room ( 40 ) is formed as a grease space and at least partially filled with a lubricant, in particular with a bearing grease. Radlager (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Heizelement (60) an einer Innenwandung (24) einer der Lagerschalen (20, 30) angeordnet ist.Wheel bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heating element ( 60 ) on an inner wall ( 24 ) one of the bearing shells ( 20 . 30 ) is arranged. Radlager (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als zweireihiges Lager ausgebildet ist.Wheel bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that this is designed as a double-row bearing. Radlager (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Heizelement (60) zwischen den beiden Reihen der Wälzkörper (50) im Lagerraum (40) angeordnet ist.Wheel bearing ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the at least one heating element ( 60 ) between the two rows of rolling elements ( 50 ) in the storage room ( 40 ) is arranged. Radlager (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Heizelement (60) wenigstens eine der folgenden Ausführungsformen aufweist: – Elektrisches Heizelement – Elektrischer Heizdraht – Elektrische HeizschichtWheel bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heating element ( 60 ) comprises at least one of the following embodiments: - Electric heating element - Electric heating wire - Electric heating layer Verfahren mit dem ein Radlager (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 6 aufgeheizt wird, aufweisend die folgenden Schritte: – Überwachen des Betriebsstatus des Radlagers (10), – Erkennen des Rotationsbeginns des Radlagers (10), – Aufheizen des Lagerraums (40) des Radlagers (10) mittels zumindest einem Heizelement (60).Method with a wheel bearing ( 10 ) is heated with the features of one of claims 1 to 6, comprising the following steps: - Monitoring the operating status of the wheel bearing ( 10 ), - detecting the start of rotation of the wheel bearing ( 10 ), - heating the storage room ( 40 ) of the wheel bearing ( 10 ) by means of at least one heating element ( 60 ). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aufheizens für eine definierte Zeitspanne und/oder bis zum Erreichen einer definierten Temperatur durchgeführt wird.A method according to claim 7, characterized in that the step of heating is carried out for a defined period of time and / or until reaching a defined temperature.
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