CN104813050A - 受驱动的车轮轮毂滚动轴承设施的具有信号发生器、传感器和密封盖的传感器设施 - Google Patents

受驱动的车轮轮毂滚动轴承设施的具有信号发生器、传感器和密封盖的传感器设施 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种受驱动的车轮轴承单元的ABS编码设施，其具有带有多极结构(9)的多极环(10)、带有用于检测在多极结构(9)那侧生成的磁场的传感器头(11a)的传感器装置(11)和具有环形壁区段(12a)的环形盖元件(12)，该环形壁区段向外分隔容留多极环的盖内部空间。环形盖元件(12)以如下方式设计，即，环形壁区段(12a)延伸穿过位于多极环(10)与传感器头(11a)的端面之间的中间区域，并且因而传感器头(11a)通过环形盖元件(12)与多极环(10)分隔。在远离多极环(10)的一侧上，相对于多极环(10)的环绕轴线同中心的凸起部(12b)连接至环形壁区段(12a)，凸起部沿轴向搭接万向节轴头(5)的周边区域。凸起部(12b)在其远离多极环(10)且包绕万向节轴头(5)的端部区域内形成周边轮廓，该周边轮廓在径向上加固凸起部(12b)并形成环形边缘(12c)，该环形边缘延伸进入万向节轴头(5)的周边槽(5a)中并形成向外敞开的凹槽横截面。

Description

受驱动的车轮轮毂滚动轴承设施的具有信号发生器、传感器和密封盖的传感器设施
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的ABS编码设施，其用于在车轮支承装置的区域内鉴于车辆旋转来生成指示信号，其中，该ABS编码设施包括在车轮侧一起运转的多极环和传感器装置，用于检测在多极环一侧生成的磁场。
背景技术
根据DE 10 2004 048 A1已知具有ABS编码设施的这种车轮轴承单元。在这种车轮轴承单元中设置有密封设施，其包括具有密封唇的固定在轮毂侧的密封环。密封环具有凸起部，该凸起部沿轴向搭接万向节轴头的端部区段。弹性体密封唇施加在凸起部的端部区段上，该密封唇以滑动的方式位于万向节轴头的外周面上。
根据US5,967,669A1已知一种ABS编码设施，其包括在车轮侧一起运转的多极环和传感器装置。传感器装置在内侧固定在盖罩上。盖罩设有插头插口区段，其中可插入传感器电缆。在插头插口区段的内部区域内具有与传感器装置相连的插头触点。多极环自身包括柱体周侧区段，在其内壁上布置有所谓的多极结构，多极结构具有带有明显不同的场发射的区。传感器装置沿径向从内部作用于多极环的内部区域并且在此检测由多极环生成的磁场。
根据US7,147,379已知一种ABS编码设施，其包括整合到盒式密封件内的多极环，多极环被由非磁性材料制成的盖环覆盖。在盖环的远离多极环的一侧上布置有传感器头。该传感器头检测由多极环发射的场。
根据JP 2006 038 160 A1同样已知一种车轮轴承单元，其中，在轴承环间隙的区域内设置有编码设施。该编码设施包括多极环，多极环从外部通过稳定地固定在轮毂支架上的环形元件覆盖。类似于根据DE10 2004 048 A1的现有技术，在使用密封环元件的情况下在此也实现了所需的密封效果，密封环元件由弹性体材料制成并且以滑动的方式接触车轮轴承单元的环绕的组件。
发明内容
本发明的任务在于提供一种ABS编码设施，其特征在于长时间运行的、高的功能可靠性。
根据本发明，该任务通过具有在权利要求1中说明的特征的ABS编码设施解决。
由此可以以有利的方式提供一种ABS编码设施，其中，传感器头可从外部接近，多极环有利地得到保护，此外，可能的、粘附在多极结构上的颗粒可靠地与传感器头屏蔽。
根据本发明的一个特别优选的实施方式，构造于凸起部的轴向端部区域上的周边轮廓以如下方式设计，即，其形成至少一个径向向外敞开的周边凹槽。该周边凹槽可以以如下方式设计，即，其在保留运行间隙的情况下至少部分地伸入构造于万向节轴头上的周边槽中，进而与该周边槽一起形成迷宫式结构。在此，沿径向方向测得的凹槽深度优选大约相当于凸起部壁厚的两倍至六倍。在凹槽底部测得的周边凹槽轴向长度优选大约相当于凸起部壁厚的两倍至七倍。周边凹槽的凹槽横截面优选以如下方式设计，即，其在包含多极环的环绕轴线的截面内呈梯形。沿环绕轴线方向测得的凹槽横截面宽度随着相对于环绕轴线的间距的增大而拓宽。
凸起部可以实施为大致柱体形的环形体。其也可以实施为锥体周侧状的结构。此外，凸起部还可以形成一个或多个阶，并且在此朝着万向节轴头逐渐变窄。凸起部的轴向长度大于多极结构的宽度。
根据本发明一个特别优选的实施方式，环形盖元件由非铁磁性材料制成。在此，环形盖元件可以作为深冲件由板材材料制成，尤其由耐腐蚀的铬-镍钢或有色金属板材制成。
代替环形盖元件作为板材深冲件的前述实施方式，环形盖元件也可以由塑料材料例如制造为注塑成型件或吹塑件。
环形盖元件关于其外部几何形状可以以如下方式设计，即，环形壁区段构造为相对于轴承轴线大致沿径向取向的环形盘区段。这种变型方案尤其适用于实现这种编码设施，其中，多极环形成环形盘，其在端侧，即“从前方”探测。在此，环形壁区段优选相对于多极环在360°的角度范围上大致等距离地延伸。
代替前述实施方式，环形盖元件也可以以如下方式设计，即，环形壁区段构造为相对于轴承轴线大致同轴地取向的柱体的环形筒区段。这种结构形式能够实现将多极环构造为柱形筒，柱形筒的场沿径向从外部探测。也可以将多极环构造为锥体周侧结构。
环形盖元件优选以如下方式设计，即，其形成针对轴栓的通孔。该通孔优选通过与轴承轴线同中心的凸起部形成，该凸起部联接至环形壁区段。包围通孔的环形边缘可以设有一种形廓，这种形廓加固包围通孔的壁区段并且此外还形成了防护结构，其阻挡来自与轴栓相结合地形成的环形间隙的可能的颗粒和喷水。凸起部可以是渐窄结构，并且为此例如构造为相对扁平的且大致沿径向取向的环形盘区段、锥体周侧区段或柱体周侧区段。
根据本发明一个特别的方面，在环形盖元件上可以构造保持结构，其能够实现将传感器头固定在环形盖元件上。该保持结构可以构造为传感器头可插入其中的插口区段。在其他方面，保持结构也可以形成其他方式的固定几何形状，传感器头可以通过相应的互补结构固定在其中。
环形盖元件在轴承支架上的固定优选结合座圈区段进行，座圈区段与环形盖元件一体式地构造，并且例如可以在明显的挤压配合的情况下按压到轴承支架的柱体形的凸缘区段上。
在环形盖元件上优选设置有排出开口，尤其是孔。其位于处于环形盖元件的安装位置下方的位置处。在排出开口的区域内可以构造盖或结构罩结构，其阻止喷水或离心的颗粒进入。传感器头可以贴靠在环形盖元件上，或者在保留有间隙的情况下接近环形盖元件。
附图说明
本发明其他细节和特征由下列描述结合附图得到。其中：
图1示出根据本发明的ABS编码设施的第一实施方式的轴向截面图；
图2示出根据本发明的ABS编码设施的第二实施方式的轴向截面图。
具体实施方式
图1以详细视图的形式示出了根据本发明的ABS编码设施的结构。根据本发明的ABS编码装置整合到车轮支承装置内。车轮支承装置自身包括轮毂支架1、轴承内圈2以及滚动体3，其中，轮毂支架具有在此直接在其上构造的滚动体滚道1a，轴承内圈同样形成滚动体滚道2a，所述滚动体容纳于在两个滚动体滚道1a、2a之间形成的滚动体环绕空间内。在轮毂支架1内形成的滚动支承装置在此仅部分地示出并且例如实施为斜球轴承。轴承内圈2位于轮毂栓4上。虽然在此未详细示出，轮毂栓4实施为内齿空心栓。万向节轴头5的外齿区段位于该内齿空心栓内。
容纳在轮毂支架1内的轴承装置通过密封装置6密封。密封装置6实施为盒式密封件并且包括密封环7，该密封环具有环形芯7a和硫化的弹性体结构7b。弹性体结构7b形成多个密封唇7c、7d、7e。这些密封唇7c、7d、7e相对于角环8形成密封系统。在角环8的远离密封唇7c、7d、7e的一侧施加有所谓的多极结构9。该多极结构9包含磁化颗粒。总而言之，这些颗粒的磁化以如下方式协调一致，即，使多极结构沿周边方向构造有+和–区。角环8和位于其上的多极结构9形成所谓的多极环10。多极环位于轴承内圈2的柱体形的区段上。密封环7位于轮毂支架1的柱体形的内周面1b内。
所示出的车轮支承装置设有ABS编码设施。ABS编码设施包括已经提及的、具有该多极结构9的多极环10。此外，ABS编码设施还包括具有传感器头11a的传感器装置11，用以检测在多极结构9一侧生成的磁场。根据本发明的ABS编码设施的特征在于设置有环形盖元件12，其具有环形壁区段12a，该环形壁区段向外分隔容留多极环的盖内部空间。该环形壁区段12a以如下方式设计，即，其延伸穿过位于多极环10与传感器头12a的端面之间的中间区域13。此外，在远离多极环10的一侧上，相对于多极环的环绕轴线同中心的、在此大致柱体形的凸起部12b连接至环形壁区段12a，该凸起部在安装位置处沿轴向搭接万向节轴头5的周边区域，其中，凸起部12b在其远离多极环且包绕万向节轴头的端部区域内形成周边轮廓，其在径向上加固凸起部12b。
环形盖元件在此由非铁磁性的板材制成为深冲件。延伸穿过中间区域13的环形壁区段12a在本实施例中构造为相对于轴承轴线大致径向取向的、相对于多极环在360°上等距离地延伸的环形盘区段。
在环形壁区段的径向上靠内的内边缘区域处，相对于轴承轴线同中心的凸起部12b联接至环形壁区段12a上。凸起部12b延伸至万向节轴头5的区域中并在那里形成包围通孔的环形边缘12c。环形边缘12c延伸至万向节轴头5的周边槽5a中。间隙尺寸以如下方式测定，即，可靠地避免构件接触并实现尽量有效地屏蔽该凸起部12b的内部区域。
通过环形盖元件12在通孔区域内的在此所示出的横截面设计而得到了足够有效的颗粒保护并此外得到了对环形边缘12c的有利的加固。
多极环10在此形成“轴向编码”结构，即，该结构生成在多极环的端侧上发起的磁场。传感器头轴向地向多极环10移近，然而与该多极环通过环形壁区段12a屏蔽，并因而位于盖内部空间之外。由多极环10生成的磁场穿透环形壁区段12a，并因而可以被传感器头11a探测到。通过环形壁区段12a来保护传感器头11a不受可能的、与多极环一起运转的金属颗粒的影响。
环形盖元件12具有座圈区段12d并且通过该座圈区段12d在明显的挤压配合下固定在轮毂支架1的凸缘区段1c上。凸缘区段1c形成内周壁1b，密封环元件7位于该内周壁内。
图2同样以详细视图的形式示出了根据本发明的ABS编码设施的第二实施方式的结构。其与上面提到的编码设施大体相似。根据本发明的ABS编码装置同样整合到车轮支承装置内。车轮支承装置自身包括轮毂支架1、轴承内圈2以及滚动体3，轮毂支架具有在此直接在其上构造的滚动体滚道1a，轴承内圈同样形成滚动体滚道2a，所述滚动体容纳于在两个滚动体滚道1a、2a之间形成的滚动体环绕空间内。
在该实施例中，在轮毂支架1内形成的滚动支承装置也仅部分地示出并且整体上实施为斜球轴承。轴承内圈2位于轮毂栓4上。轮毂栓4实施为内齿空心栓或直齿空心栓。万向节轴头5利用轴向或径向齿部作用于该内齿空心栓或直齿空心栓。
容纳在轮毂支架1内的轴承装置通过密封装置6密封。密封装置6实施为盒式密封件并且包括密封环7，该密封环具有环形芯7a和硫化的弹性体结构7b。弹性体结构7b以与在图1的实施例中相同的方式形成多个密封唇7c、7d、7e。这些密封唇7c、7d、7e相对于角环8形成密封系统。
角环8具有柱体环区段8a。在柱体环区段8a的外周面上施加有多极结构9。该多极结构9又包含磁化颗粒。这些颗粒的磁化以如下方式协调一致，即，使多极结构沿周边方向构造有+和–区。角环8和位于其上的多极结构9形成所谓的多极环10。多极环10通过内圈区段8b借助中间挤压配合位于轴承内圈2的柱体形区段上。密封环7位于轮毂支架1的柱体形的内周面1b内。
所示出的车轮支承装置又设有ABS编码设施。该ABS编码设施包括已经提及的、具有该多极结构9的多极环10。此外，ABS编码设施还包括具有传感器头11a的传感器装置11，用以检测在多极结构9一侧生成的磁场。根据本发明的ABS编码设施的特征又在于设置有环形盖元件12，其具有环形壁区段12a，该环形壁区段向外分隔容留多极环的盖内部空间。该环形壁区段12a以如下方式设计，即，其延伸穿过位于多极环10与传感器头12a的端面之间的中间区域13。此外，在远离多极环10的一侧上，相对于多极环10的环绕轴线同中心的、在此大致呈截顶锥形的、锥形渐窄的凸起部12b连接至环形壁区段12a，该凸起部在安装位置处沿轴向搭接万向节轴头5的周边区域，其中，凸起部12b在其远离多极环且包绕万向节轴头的端部区域内形成周边轮廓，其在径向上加固凸起部12b。
环形盖元件12以与在图1的实施例中相同的方式由非铁磁性的板材制成为深冲件。延伸穿过中间区域13的环形壁区段12a在本实施例中构造为相对于轴承轴线大致同轴地取向的柱体周侧区段。
在环形壁区段的远离轮毂支架1的一侧，相对于轴承轴线同中心的凸起部12b联接至环形壁区段12a上。凸起部12b延伸至万向节轴头5的区域中并在那里形成包围通孔的环形边缘12c。在环形边缘12c的内壁与万向节轴头5的外壁之间保留的间隙的尺寸以如下方式测定，即，可靠地避免构件接触并实现尽量有效地屏蔽该凸起部12b的内部区域。
多极环10在此形成“轴向编码”结构，即，该结构生成在多极环10的外周面上径向地发起的磁场。传感器头径向地向多极环10移近，然而与该多极环通过环形壁区段12a屏蔽。由多极环10生成的径向辐射的磁场穿透环形壁区段12a，并因而可以被传感器头11a探测到。环形壁区段12a在多极环的整个周边区域上延伸。
环形盖元件12具有座圈区段12d并且通过该座圈区段12d在明显的挤压配合下固定在轮毂支架1的凸缘区段1c上。凸缘区段1c以与在图1的实施例中相同的方式形成内周壁1b，密封环元件7位于该内周壁内。
虽然在此未示出，然而可以在环形盖元件12上构造例如形式为插头容纳区段的保持结构，其能够实现将传感器头11a直接固定在环形盖元件12上。
附图标记列表
1 轮毂支架
1a 滚动体滚道
1b 内周面
1c 凸缘区段
2 轴承内圈
2a 滚动体滚道
3 滚动体
4 轮毂栓
5 万向节轴头
5a 周边槽
6 密封装置
7 密封环
7a 环形芯
7b 弹性体结构
7a 密封唇
7b 密封唇
7c 密封唇
8 角环
9 多极结构
10 多极环
11 传感器装置
11a 传感器头
12 环形盖元件
12a 环形壁区段
12b 凸起部
12c 环形边缘
12d 座圈区段
13 中间区域

Claims (9)

1.一种ABS编码设施，其具有：
-带有多极结构(9)的多极环(10)，
-带有用于检测在多极结构(9)那侧生成的磁场的传感器头(11a)的传感器装置(11)，和
-环形盖元件(12)，其具有环形壁区段(12a)，所述环形壁区段向外分隔容留所述多极环(10)的盖内部空间，
-其中，所述环形壁区段(12a)延伸穿过位于所述多极环(10)与所述传感器头(11a)的端面之间的中间区域(13)，并且相对于所述多极环(10)的环绕轴线同中心的凸起部(12b)连接至所述环形壁区段(12a)，所述凸起部在安装位置中沿轴向搭接万向节轴头(5)的周边区域，其中，所述凸起部(12b)在其远离所述多极环(10)且包绕所述万向节轴头(5)的端部区域内形成周边轮廓，所述周边轮廓在径向上加固所述凸起部(12b)，
其特征在于，
-所述周边轮廓形成环形边缘(12c)，其延伸进入所述万向节轴头(5)的周边槽(5a)中，并且所述环形边缘(12c)形成向外敞开的凹槽横截面。
2.根据权利要求1所述的ABS编码设施，其特征在于，所述环形盖元件(12)由非铁磁性材料制成。
3.根据权利要求2所述的ABS编码设施，其特征在于，所述环形盖元件作为深冲件由板材材料制成。
4.根据权利要求2所述的ABS编码设施，其特征在于，所述环形盖元件由塑料材料制成。
5.根据权利要求1至4中至少一项所述的ABS编码设施，其特征在于，所述环形壁区段(12a)构造为相对于轴承轴线大致在径向上取向的环形盘区段。
6.根据权利要求1至4中至少一项所述的ABS编码设施，其特征在于，所述环形壁区段(12a)构造为相对于轴承轴线大致同轴地取向的柱体的环形筒区段。
7.根据权利要求1至6中至少一项所述的ABS编码设施，其特征在于，联接至所述环形壁区段(12)且相对于轴承轴线同中心的凸起部(12b)利用其远离所述环形壁区段的端部区域形成迷宫式密封结构。
8.根据权利要求7所述的ABS编码设施，其特征在于，所述凸起部(12b)构造为环形盘区段、锥体周侧区段或者柱体周侧区段。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的ABS编码设施，其特征在于，在所述环形盖元件上构造有保持结构，并且所述传感器头通过所述保持结构固定在所述环形盖元件上并且/或者所述环形盖元件具有座圈区段并通过所述座圈区段固定在轴承支架上。
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