Eine der größten Herausforderungen im Bereich der Bodenverbindung ist es, einen bestmöglichen Lenkwinkel für Fahrzeuge zu ermöglichen. Die Verschiebung des Automobilmarktes in Richtung der Elektrifizierung fordert die Hersteller dabei besonders. Mit Blick auf die einzigartigen Anforderungen von Elektrofahrzeugen arbeitet der weltweit führende Automobilzulieferer NTN-SNR derzeit an der Konstruktion einer neuen, kompakteren Radlager-/Gelenkbaugruppe.
Die Schlüsselelemente für den Erfolg dieses Projekts lagen im Verständnis für die technischen Herausforderungen sowie der Beeinflussung der Fahrzeugleistung durch die Breite des Radlagers. Als echter technologischer Durchbruch ist dieser neue Aufbau eines Radlagers auch das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Teams innerhalb der Gruppe. Vor allem NTN-SNR Annecy (Frankreich) steuerte sein Know-how im Bereich Radlager bei, während die in Le Mans ansässigen NTE-Teams ihr hochmodernes Wissen über die Entwicklung von Gleichlaufgelenken einbrachten. So konnte der Hersteller den vollen Wettbewerbsvorteil seines hauseigenen Know-hows nutzen, um die Schnittstelle zwischen dem Lager und dem normalerweise unzugänglichen Antriebswellengelenk neu zu definieren. Im Laufe dieses Projekts hat NTN-SNR Lösungen für viele technische Hürden gefunden. Das Know-how in der mechanischen Dimensionierung wurde auf die Probe gestellt, um sicherzustellen, dass die Festigkeit und Lebensdauer des Lagers den Anforderungen des Marktes entsprechen.
Da NTN-SNR seit vielen Jahren an der Optimierung des Lenkwinkels von Kraftfahrzeugen arbeitet, ist das Problem der axialen Bauraumbeschränkung zwischen dem Radlager und dem Antriebswellengelenk bekannt. Aber auch die Länge der Antriebswellen, die unter anderem durch die Breite des Antriebsstrangs vorgegeben ist, ist ein bestimmender Faktor, der den Lenkwinkel direkt beeinflusst. Im Hinblick auf die architektonische Evolution der Fahrzeuge, insbesondere der Elektrofahrzeuge, setzte sich der Hersteller das ehrgeizige Ziel, die Breite des Radlagers um 40 mm zu reduzieren. Durch die deutliche Reduzierung des axialen Platzbedarfs für einen größeren Lenkwinkel wird NTN-SNR seinen Kunden einen größeren Spielraum bei der Konstruktion von Fahrzeugfahrwerken geben und gleichzeitig einen technologischen Vorsprung gegenüber seinen Wettbewerbern erreichen.
Lange Forschungsarbeit
Dieses Projekt zur Reduzierung des axialen Bauraums wurde 2016 unter der Schirmherrschaft von CréaLab gestartet, einem internen Organisationsrahmen, der partizipative Innovationen fördert. Es umfasste dabei verschiedene Abteilungen des Unternehmens. Von Brainstorming-Meetings auf der Suche nach einem Designkonzept bis hin zur Umsetzung der ersten Prototypen war die gesamte Lagerentwicklungskette an der Gestaltung dieser Innovation beteiligt.
Diese Forschung führte zu zwei neuen Radlager- / Gelenkwellen-Designs. Das erste Design reduziert den axialen Platzbedarf um 35 mm und ermöglicht bis zu 3° mehr Lenkeinschlag. Der Ende 2020 dank der Zusammenarbeit zwischen dem Iwata-Werk in Japan und der Prototyp-Abteilung des Werks Annecy fertiggestellte Prototyp befindet sich seit Januar 2021 in der Erprobung. Die Präsentation dieser Innovation für potenzielle Kunden ist für den Sommer 2021 geplant. Sie werde auch während der Automotive TechDAYS (dem internationalen Tag der Automobil- und Transportindustrie der Region Auvergne-Rhône-Alpes) vorgestellt werden.
Dieses neue Lager ist für Elektrofahrzeuge mit einer eigenen Plattform vorgesehen. Die bei vielen Herstellern in der Entwicklung befindlichen Elektrofahrzeugmodelle verfügen über einen elektrischen Antriebsstrang, dessen Breite die Möglichkeiten des Lenkwinkels stark einschränkt. Sein Einsatz bei Kleinwagen, unabhängig von der Art des Antriebs (Verbrennungs- oder Elektromotor) ermöglicht einen extrem kleinen Wenderadius, was für die Manövrierfähigkeit eindeutig von Vorteil ist.
Dieses neue Lager, das eine radikale Veränderung zu früheren Konstruktionen darstellt, führte zur Ausarbeitung und Anmeldung von Patenten, die sich auf die Konstruktion und Architektur sowie auf die Abdichtung beziehen. Im Wesentlichen verändert die Geometrie des neuen Lagerdesigns die Position und den Durchmesser der Dichtung. Diese umschließt nun die Antriebswelle, ist größer und bietet Spielraum, um sie sogar noch größer zu gestalten. Somit entstehen außergewöhnliche Gestaltungsmöglichkeiten. Um das Risiko einer Erhöhung des Reibmoments zu begrenzen, wurden ebenfalls neue Konstruktionen geschaffen.
Seit mehr als 100 Jahren zielt NTN-SNR darauf ab, innovativ zu sein und die Technologien von morgen zu entwickeln. Deshalb sei das Unternehmen bereit, die Lizenzen für dieses neue Lager zu teilen, wie es auch bei der Markteinführung von ASB (dem neuen Standard für die Messung der Raddrehzahl) der Fall war. Quelle: NTN-SNR
