DE102015015848A1

DE102015015848A1 - Radträgeranordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015015848A1
Application number: DE102015015848.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kopp; Philip Graf
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-12-05
Filing date: 2015-12-05
Publication date: 2017-06-08
Anticipated expiration: 2035-12-06
Also published as: DE102015015848B4

Abstract

Radträgeranordnung für ein Fahrzeug, umfassend einen Radträger mit einer Aufnahme, in der ein Radlager aufgenommen ist, wobei der Radträger im Bereich um die Aufnahme mindestens ein Heizelement aufweist, das thermische Energie bedarfsweise unmittelbar nur an den Radträger abgibt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radträgeranordnung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Der Radträger, auch Schwenklager oder Achsschenkel genannt, ist ein Teil des Fahrwerks eines Fahrzeugs und als solches für die Lagerung des Rades mittels eines Radlagers zuständig. Der Radträger ist über eine Mehrzahl von Fahrwerkslenkern mittelbar oder unmittelbar mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden. Der Radträger kann sich innerhalb bestimmter Freiheitsgrade relativ zu der Karosserie bewegen. In den Radträger ist das Radlager eingepresst, wobei das Radlager wiederum eine innere und eine äußere Lagerschale hat, die einen Lagerraum zwischen sich einschließen. Die Lagerschalen weisen jeweils eine Laufbahn für in dem Lagerraum angeordnete Wälzkörper auf. Der Lagerraum ist mit einem Lagerfett befüllt. Das Lagerfett hat eine temperaturabhängige Viskosität, wobei die Viskosität mit sinkender Temperatur zunimmt. Dementsprechend bewegen sich die Wälzkörper bei tiefen Temperaturen sehr viel schwerer durch das Lagerfett, als bei hohen Temperaturen.
Die DE 10 2013 001 114 A1 offenbart ein Radlager für die rotatorische Lagerung einer Radnabe eines Fahrzeugs, aufweisend eine innere Lagerschale mit wenigstens einer inneren Laufbahn, eine äußere Lagerschale mit wenigstens einer äußeren Laufbahn und im Lagerraum zwischen den beiden Lagerschalen angeordnete Wälzkörper, die auf den Laufbahnen abrollen, wobei zumindest ein Heizelement innerhalb des Materials wenigstens einer der beiden Lagerschalen angeordnet ist, um den Lagerraum zu erwärmen. Ähnliche Anordnungen gehen unter anderem auch aus der DE 10 2013 001 115 A1 , der DE 10 2013 001 116 A1 und der DE 10 2013 001 117 A1 hervor. Die gezeigten Radlager haben jeweils mindestens ein Heizelement in oder an sich angeordnet, was allerdings bauliche Änderungen am Radlager erforderlich macht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Radträgeranordnung für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei der ein Radlager der Radträgeranordnung mit möglichst wenig Anpassungen am Radlager beheizbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine Radträgeranordnung für ein Fahrzeug hat einen Radträger mit einer Aufnahme, in der ein Radlager aufgenommen ist, wobei der Radträger im Bereich um die Aufnahme mindestens ein Heizelement aufweist, das thermische Energie bedarfsweise unmittelbar nur an den Radträger abgibt.
Indem das mindestens eine Heizelement. die thermische Energie bedarfsweise unmittelbar nur an den Radträger abgibt, wird zunächst der Bereich um die Aufnahme des Radlagers erwärmt. Die Wärme breitet sich jedoch aus und erreicht so auch das in der Aufnahme gelagerte Radlager. Zwar ergeben sich bei dieser indirekten Erwärmung des Radlagers höhere Verluste als bei einer direkten Erwärmung, allerdings braucht das Radlager in keinster Weise modifiziert werden und auch die Änderungen am Radträger bleiben im Rahmen. Mit dem Ausdruck „bedarfsweise” soll hervorgehoben werden, dass die Abgabe thermischer Energie durch das Heizelement zu oder abschaltbar ist.
In einer bevorzugten Ausführung bezieht das mindestens eine Heizelement die thermische Energie aus einem elektrischen Widerstand. Der elektrische Widerstand des Heizelements wird bedarfsweise bestromt, wodurch es sich erwärmt. Der Grad der Zuführung elektrischer Energie regelt den Temperaturverlauf des Heizelements sehr genau.
In einer bevorzugten Ausführung weist der Radträger eine die Aufnahme umgebende Nut auf, in die das mindestens eine Heizelement eingebracht ist. Die Nut ermöglicht, dass das Heizelement mehr Kontakt zum Material des Radträgers hat und so seine thermische Energie gezielter an diesen abgeben kann.
In einer bevorzugten Ausführung sind in dem Bereich um die Aufnahme mindestens eine, vorzugsweise eine Vielzahl von Sackbohrungen eingebracht, in denen jeweils ein Heizelement aufgenommen ist. Die Heizelemente sind bei dieser Ausführungsform vorzugsweise stiftförmig ausgebildet, so dass sie in die Sackbohrungen eingeschraubt oder gesteckt werden können. Auch hier steht der Großteil der Oberfläche jedes Heizelements mit dem Radträger in direktem Kontakt, so dass ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist.
In einer bevorzugten Ausführung ist das mindestens eine Heizelement flächig ausgebildet und liegt auf dem Bereich um die Aufnahme auf. Ein flächiges Heizelement wäre beispielsweise eine Art Heizmatte, die auf der Oberfläche des Radträgers aufgebracht, zum Beispiel aufgeklebt, ist.
In einer bevorzugten Ausführung ist das mindestens eine Heizelement schlauchartig ausgebildet und umschlingt den Radträger zumindest in dem Bereich um die Aufnahme. Diese Ausführungsform eignet sich besonders gut für eine nachträgliche Anbringung des mindestens einen Heizelements ohne nennenswerte Änderungen am Radträger. Allerdings müssen hierbei Nachteile beim Wärmeübergang in Kauf genommen werden.
In einer bevorzugten Ausführung ist das mindestens eine Heizelement derart isoliert, dass es die thermische Energie vorwiegend an den Radträger abgibt. Eine Isolierung der Abschnitte des Heizelements, die nicht im direkten Kontakt mit dem Radträger stehen, verhindert dass ein Teil der Wärme an die Umgebungsluft verloren geht.
In einer bevorzugten Ausführung weist das Radlager einen Temperaturfühler auf, der den Betrieb des mindestens einen Heizelements regelt. Der Temperaturfühler im Radlager gibt ein Temperatursignal aus, an Hand dessen entschieden wird, wann das Heizelement aktiviert oder wieder deaktiviert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013001114 A1 [0003]
DE 102013001115 A1 [0003]
DE 102013001116 A1 [0003]
DE 102013001117 A1 [0003]

Claims

Radträgeranordnung für ein Fahrzeug-, umfassend einen Radträger mit einer Aufnahme, in der ein Radlager aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträger im Bereich um die Aufnahme mindestens ein Heizelement aufweist, das thermische Energie bedarfsweise unmittelbar nur an den Radträger abgibt.
Radträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Heizelement die thermische Energie aus einem elektrischen Widerstand bezieht.
Radträgeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträger eine die Aufnahme umgebende Nut aufweist, in die das mindestens eine Heizelement eingebracht ist.
Radträgeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich um die Aufnahme mindestens eine Sackbohrung eingebracht ist, in der ein Heizelement aufgenommen ist.
Radträgeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Heizelement flächig ausgebildet ist und auf dem Bereich um die Aufnahme aufliegt.
Radträgeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Heizelement schlauchartig ausgebildet ist und den Radträger zumindest in dem Bereich um die Aufnahme umschlingt.
Radträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Heizelement derart isoliert ist, dass es die thermische Energie vorwiegend an den Radträger abgibt.
Radträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Radlager einen Temperaturfühler aufweist, der den Betrieb des mindestens einen Heizelements regelt.