DE102005015261A1

DE102005015261A1 - Vorrichtung zur Messung von Drehbewegungen eines Radlagers

Info

Publication number: DE102005015261A1
Application number: DE200510015261
Authority: DE
Inventors: Anwar Hegazi; Markus Siptroth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2006-10-05
Also published as: JP2006283976A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Drehbewegungen eines Radlagers, insbesondere des Radlagers eines Kraftfahrzeuges, mit einem Signalgeber (16) an einem rotierenden Teil (12) des Lagers und mit einer ortsfesten Sensorbaugruppe (22) mit einem Haltering (34) und mit einem kappenförmigen Kunststoffteil (32) als Abdeckung für das Lager. Erfindungsgemäß werden die Befestigung der Sensorbaugruppe (22) und die Abdichtung des Lagers dadurch erheblich vereinfacht und verbessert, dass das kappenförmige Kunststoffteil (32) und der Haltering (34) unter Einfügung einer Dichtung (44, 46) mit dem ortsfesten Teil (10) des Radlagers verpresst werden (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Drehbewegungen eines Radlagers, insbesondere des Radlagers an einer nicht getriebenen Achse eines Kraftfahrzeuges, wie sie beispielsweise aus der EP 1 178 319 A bekannt ist. Die Druckschrift offenbart einen in die thermoplastische Abdeckkappe eines Lagers integrierten Sensor, wobei die Kappe auf einen mit dem ortsfesten Teil des Lagers verbundenen Montagering aufgebracht ist. Dieser ist mit einem Falz als Anschlag versehen und greift mit einem Endabschnitt in den ortsfesten Teil des Lagers ein, wobei zwischen dem Montagering und dem Lager keinerlei Dichtungsmittel vorgesehen sind, so dass Feuchtigkeit und Schmutzpartikel in das Lager eindringen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Messung von Drehbewegungen eines Radlagers zu schaffen, bei der eine sichere Abdichtung des Lagers gegen das Eindringen jeder Art von Partikeln und von Feuchtigkeit gewährleistet und gleichzeitig eine einfache, schnelle und sichere Befestigung der Vorrichtung an dem Radlager ermöglicht wird. Dies wird erreicht durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Als besonders vorteilhaft hat es ich dabei erwiesen, wenn der Haltering der ortsfesten Sensorbaugruppe als hohlzylindrisches Teil ausgebildet ist mit einem umlaufenden, von der Kunststoffmasse der Kappe zumindest teilweise überdeckten Flansch, und die Dichtung dann zwischen dem Flansch des Halterings und dem ortsfesten Teil des Radlagers eingefügt wird.

Als Dichtungsmittel eignen sich in gleicher Weise ein O-Ring, vorzugsweise aus HNBR-Material, oder eine zwischen dem Haltering und dem ortsfesten Teil des Radlagers eingebrachte und mit dem Haltering und der Kunststoffkappe zusammen eingepresste Dichtungsmasse, vorzugsweise aus LSR-(Liquid Silicon Rubber) oder TPE-(Tetra-Poly-Ethylen) Material. Die Verwendung einer auf einen metallischen Haltering aufgespritzten Kunststoffkappe als Abdeckung des Radlagers erlaubt es weiterhin in besonders einfacher Weise, die gesamte Messwertgeberbaugruppe der Vorrichtung in die Kunststoffkappe zu integrieren. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit ist die Kunststoffkappe zweckmäßigerweise stufenförmig ausgebildet. Als Material für die Herstellung der Kunststoffkappe eignet sich insbesondere Polyamid, vorzugsweise das unter der Handelsbezeichnung PA 6.12 erhältliche Material.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein Radlager eines Kraftfahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Bauform einer Messvorrichtung für Drehbewegungen, wie sei beispielsweise bei einem ABS-Bremssystem Verwendung finden kann, und die
2a und 2b vergrößerte Darstellungen des Bereiches II in 1 bei Verwendung unterschiedlicher Dichtungsmittel.
In 1 ist mit 10 der ringförmige äußere ortsfeste Teil und mit 12 der rotierende innere Teil des Radlagers eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, wobei der rotierende Teil 12 auf Kugeln 14 abrollt. Mit dem als Wellenstumpf gestalteten rotierenden inneren Teil 12 ist eine Signalgeberanordnung 16 fest verbunden, welche Magnetpole 18 auf einer mit dem rotierenden Teil 12 des Lagers umlaufenden Hülse 20 aus nichtmagnetischem Material aufweist. Die Magnetpole 18 sind in gleichbleibenden Abständen axial auf der Hülse 20 angeordnet und erzeugen bei Rotation in einem davor liegenden Luftspalt 19 ein in seiner Feldstärke veränderliches Magnetfeld, welches durch eine benachbarte ortsfeste Sensorbaugruppe 22 zur Bestimmung der Drehbewegungen des rotierenden Teils 12 des Lagers erfasst wird.
Die ortsfeste Sensorbaugruppe enthält als Sensorelement 24 einen Hall-IC, welcher im Abstand des Luftspaltes 19 den Magnetpolen 18 gegenüberliegt. Zur Sensorbaugruppe 22 gehören weiterhin in der Zeichnung nicht dargestellte Zuleitungen vom Sensorelement 24 zu einem Steckerteil 26 mit Steckkontakten 28, wobei die Zuleitungen zur Unterdrückung von Störungen durch einen Kondensator 30 überbrückt sind.
Das Lager ist abgedeckt durch ein Gehäuse, welches als kappenförmiges Kunststoffteil 32 ausgebildet ist und durch Spritzgießen einteilig mit dem Steckerteil 26 verbunden ist. Es enthält einen Haltering 34, welcher durch einen Presssitz auf einem ringförmigen Vorsprung 36 des ortsfesten Teils 10 des Lagers zentriert und befestigt ist. Durch eine stufenförmige Gestaltung der Kunststoffkappe 32 kann dabei gleichzeitig der abgedeckte Freiraum an der Stirnseite des Lagers vergrößert und die mechanische Stabilität der Kappe erhöht werden. Als Werkstoff für die Kunststoffkappe 32 eignet sich vorzugsweise Polyamid, insbesondere der unter der Bezeichnung PA 6.12 im Handel erhältliche Polyamidwerkstoff, welcher sich durch hohe Festigkeit und auch bei stark wechselnden Umgebungstemperaturen geringe Neigung zur Rissbildung auszeichnet. Das Sensorelement 24, der Kondensator 30 sowie die nicht dargestellten Zuleitungen vom Sensorelement zu den äußeren Steckkontakten 28 sind in das kappenförmige Kunststoffteil 32 integriert.
Eine sichere und dauerhafte Abdichtung des Radlagers konnte dadurch erreicht werden, dass der das kappenförmige Kunststoffteil 32 tragenden Haltering 34 unter Einfügung einer Dichtung mit dem Vorsprung 36 des ortsfesten Teils 10 des Radlagers verpresst ist. Der Haltering 34 ist hierbei als metallisches, nichtmagnetisches, hohlzylindrisches Teil ausgebildet mit einem umlaufenden, von der Kunststoffmasse der Kappe 32 außen nur teilweise überdeckten Flansch 38. Die Dichtung ist zwischen einer Abkröpfung 40 am Flansch 38 des Halterings 34 und der Stirnfläche des Vorsprungs 3b des ortsfesten Teils 10 des Lagers eingefügt, und zwar vorzugsweise zwischen der Stirnfläche des Vorsprung 36 und der Kunststoffumspritzung der Abkröpfung 40 am Flansch 38 des Halterings 34. Dabei lässt die Kunststoffmasse am äußeren Rand der Kappe 32 lässt eine Aussparung 42 frei, in welche die Dichtung entweder in Form eines O-Rings 44 oder als LSR (Liquid Silicon Rubber)-Masse 46 eingebracht werden kann. Diese Ausgestaltungen sind in 2a und 2b als vergrößerte Darstellungen des Ausschnitts II in 1 dargestellt. 2a zeigt dabei die Verwendung eines O-Rings als Dichtung, bei der Anordnung in 2b ist die Silikonmasse in die Aussparung 42 als Dichtungsmasse eingebracht, wobei sowohl der O-Ring gemäß 2a wie auch die Silikonmasse gemäß 2b vor dem Einpressen des Halterings in das Lager geringfügig aus der Aussparung 42 herausragen. Alternativ kann bei der Anordnung gemäß 2b anstelle einer LSR-Masse auch TPE-Masse (Tetra Poly Ethylen) als Dichtung in die Aussparung 42 eingebracht werden.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Gestaltung eingeschränkt. Es wäre beispielsweise möglich, den Haltering 34 am Außenumfang des ortsfesten Teils 10 zu verpressen oder auf andere Weise mit dem ortsfesten Teil 10 des Lagers zu verbinden, beispielsweise durch Kleben. Außerdem kann die Dichtung 44 oder 46 direkt zwischen die Abkröpfung 40 des Halterings 34 und den ortsfesten Teil 10 des Lagers eingebracht werden, wenn die Kunststoffmasse der Kappe 32 nicht um den Flansch 38 des Halterings 34 herumreicht. Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit besteht in einer radialen Positionierung der Magnetpole 18 und des Sensorelementes 34. Außerdem kann anstelle eines Hall-ICs als Sensorelement 34 beispielsweise auch ein magnetoresistives Sensorelement Anwendung finden oder anstelle von Magnetpolen 18 ein zahnförmig aus magnetisierbarem Material gestalteter Signalgeber 16. Weitere Abwandlungen sind möglich ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims

Vorrichtung zur Messung von Drehbewegungen eines Radlagers, insbesondere des Radlagers an einer nicht getriebenen Achse eines Kraftfahrzeuges, mit einem Signalgeber an einem rotierenden Teil des Lagers und mit einer ortsfesten Sensorbaugruppe mit einem Haltering und einem kappenförmigen Kunststoffteil als Abdeckung des Lagers, dadurch gekennzeichnet, dass der das kappenförmige Kunststoffteil (32) tragende Haltering (34) unter Einfügung einer Dichtung (44, 46) mit dem ortsfesten Teil (10) des Radlagers verpresst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (34) als hohlzylindrisches Teil mit einem umlaufenden, von der Kunststoffmasse der Kappe (32) zumindest teilweise überdeckten Flansch (38, 40) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (44, 46) zwischen einem Flansch (38, 40) des Halterings (34) und dem ortsfesten Teil (10, 36) des Radlagers eingefügt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (34) als rotationssymmetrisches metallisches Tiefziehteil ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtung ein O-Ring aus HNBR-Material dient.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtung eine LSR-Masse (46) (Liquid Silicon Rubber) auf den Flansch (38) des Halterings (34) aufgebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtung TPE-Masse (46) (Tetra-Poly-Ethylen) auf den Flansch (38) des Halterings (34) aufgebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorbaugruppe (22) in die Kunststoffkappe (32) integriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffkappe (32) stufenförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffkappe (32) aus Polyamid, insbesondere aus PA 6.12 besteht.