DE102011084261B4 - Active ring sensor with dowel pins fixed to the bearing - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (6) zur Befestigung eines Signalaufnehmers (2) eines Drehzahlsensors (26) an einer Achse (10) eines Fahrzeugs, umfassend ein Halteelement (34) zum Tragen des Signalaufnehmers (2) und einen am Halteelement (34) ausgebildeten Passstift (46) einer Steckverbindung zum Zusammenführen mit einem entsprechenden Gegenstück der Steckverbindung an der Achse (10), so dass das Halteelement (34) und damit der Signalaufnehmer (2) mit der Achse (10) drehfest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Passstift (48), der mit einem die Achse (10) haltenden Radlager (4) in axialer Richtung fest verbindbar ist, umfasst ist und die beiden Passstifte (46, 48) einstückig ausgebildet sind, wobei der weitere Passstift (48) aus einem Material hergestellt ist, das weicher ist, als das Material des Passstiftes (46), und/oder wobei zwischen den Passstiften (46, 48) eine Sollbruchstelle ausgebildet ist.Device (6) for fastening a signal receiver (2) of a rotational speed sensor (26) on an axle (10) of a vehicle, comprising a retaining element (34) for supporting the signal transducer (2) and a dowel pin (46) formed on the retaining element (34). a plug connection for merging with a corresponding counterpart of the plug connection on the axle (10), so that the holding element (34) and thus the signal pickup (2) are non-rotatably connected to the axle (10), characterized in that a further dowel pin (48 ), which is firmly connected in the axial direction with a wheel bearing (4) holding the axle (10), and the two dowel pins (46, 48) are integrally formed, the further dowel pin (48) being made of a material, which is softer than the material of the dowel pin (46), and / or wherein between the dowel pins (46, 48) a predetermined breaking point is formed.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Signalaufnehmers eines Drehzahlsensors an einer Achse eines Fahrzeugs.The invention relates to a device for fastening a signal receiver of a speed sensor to an axle of a vehicle.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
In Fahrzeugen messen Drehzahlsensoren die Drehzahl eines Rades gegenüber dem Fahrgestell. Dazu muss der Drehzahlsensor an einer Stelle im Fahrzeug angebracht werden, an dem er die Bewegung des Rades gegenüber dem Fahrwerk erfassen kann. Die durch den Drehzahlsensor erfasste Drehzahl wird in der Regel vom Antiblockiersystem zum Feststellen eines durch die Bremse blockierten Rades oder von einer erweiterten Fahrdynamikregelung beispielsweise mit Antischlupfregelung verwendet, um die Gierrate zu erfassen. Über diese wirkt die erweiterte Fahrdynamikregelung dann durch dedizierte Bremseingriffe an den einzelnen Achsen rechtzeitig einem Untersteuern oder Übersteuern des Fahrzeuges entgegen.In vehicles, speed sensors measure the speed of a wheel relative to the chassis. For this purpose, the speed sensor must be mounted at a location in the vehicle, where it can detect the movement of the wheel relative to the chassis. The speed sensed by the speed sensor is typically used by the anti-lock brake system to detect a wheel locked by the brake, or by advanced vehicle dynamics control, such as traction control, to detect the yaw rate. By means of these, the extended vehicle dynamics control then counteracts understeer or oversteering of the vehicle in good time by means of dedicated brake interventions on the individual axles.
Aus der
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Datenkabel zur Weiterleitung der Messergebnisse des Signalaufnehmers an eine Fahrzeugelektronik in der
Die
Aus der
In der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Befestigung eines Drehzahlsensors in einem Fahrzeug zu verbessern.It is an object of the invention to improve the attachment of a speed sensor in a vehicle.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is solved by the features of the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung vor, mit der der Drehzahlsensor drehfest an der Achse eines Fahrzeugs fixiert werden kann.The invention proposes a device with which the speed sensor can be rotationally fixed to the axle of a vehicle.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es in einem realen Drehlager, wie beispielsweise einem Wälzlager vorkommt, dass der drehende Lagerpartner den eigentlich stillstehenden Lagerpartner mitreißt. Im Falle des Radlagers eines Fahrzeugs, indem ein Lagerpartner mit der Achse des Fahrzeuges und der andere Lagerpartner mit dem Rad des Fahrzeugs verbunden ist, kann der mit dem Rad verbundene Lagerpartner beispielsweise durch nicht optimale Schmierverhältnisse den mit der Achse verbundenen Lagerpartner mitreißen und gegenüber der Achse verdrehen.The invention is based on the finding that it occurs in a real pivot bearing, such as a rolling bearing, that the rotating bearing partner entrains the actually stationary bearing partner. In the case of the wheel bearing of a vehicle in which a bearing partner is connected to the axle of the vehicle and the other bearing partner to the wheel of the vehicle, the bearing partner connected to the wheel can entrain the bearing partner associated with the axle, for example due to non-optimal lubrication conditions, and with respect to the axle twist.
Wird der Signalaufnehmer jedoch vom mit der Achse verbundenen Lagerpartner gehalten, so dreht sich auch der Signalaufnehmer gegenüber der Achse mit und wickelt sein Verbindungskabel zur Fahrzeugelektronik um die Achse auf. Kann sich der Signalaufnehmer aufgrund der begrenzten Länge des Kabels nicht mehr weiter mit dem mit der Achse verbundenen Lagerpartner mittdrehen, können die auf das Kabel wirkenden Zugkräfte so groß werden, dass dieses letztendlich reißt.However, if the signal sensor is held by the bearing partner connected to the axle, the signal sensor also rotates relative to the axle and winds its connection cable to the vehicle electronics around the axle. If, due to the limited length of the cable, the signal receiver can not continue to rotate with the bearing partner connected to the axle, the tensile forces acting on the cable can become so great that it eventually breaks.
Daher schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Befestigung eines Signalaufnehmers eines Drehzahlsensors an einer Achse eines Fahrzeugs vor, die ein Halteelement zum Tragen des Signalaufnehmers und ein am Halteelement ausgebildetes Verbindungselement einer Steckverbindung zum Zusammenführen mit einem entsprechenden Gegenstück der Steckverbindung an der Achse umfasst, so dass das Halteelement und damit der Signalaufnehmer mit der Achse drehfest verbunden ist.Therefore, the invention proposes a device for mounting a signal sensor of a speed sensor on an axle of a vehicle, comprising a holding element for supporting the signal receiver and formed on a holding element connecting element of a connector for merging with a corresponding counterpart of the connector on the axis, so that the Retaining element and thus the signal sensor is rotatably connected to the axis.
Die Steckverbindung kann dabei formschlüssig und/oder kraftschlüssig ausgebildet sein. Dazu kann das am Halteelement ausgebildete Verbindungselement jede beliebige Form aufweisen, die ein drehfestes Zusammenführen zwischen dem Verbindungselement am Haltelement und dem entsprechenden Gegenstück an der Achse ermöglicht.The connector can be formed positively and / or non-positively. For this purpose, the connecting element formed on the holding element may have any desired shape, which allows a rotationally fixed merging between the connecting element on the holding element and the corresponding counterpart on the axis.
Die angegebene Vorrichtung reduziert die Wahrscheinlichkeit für vorzeitige Ausfälle des Drehzahlsensors, da sich durch die drehfeste Verbindung ein Aufwickeln der Verbindungskabel zur Fahrzeugelektronik um die Achse wirksam vermeiden lässt. Ein die Vorrichtung aufweisendes Fahrzeug ist damit zuverlässiger und ausfallsicherer. Ferner können Fertigungskosten gespart werden, da die Verbindungskabel durch die angegebene Vorrichtung kaum mehr mechanischen Zugbelastungen ausgesetzt sind, gegen die sie fertigungstechnisch beispielsweise durch einen erhöhten Materialaufwand zu schützen wären.The specified device reduces the likelihood of premature failure of the speed sensor, as can be effectively avoided by the rotationally fixed connection winding the connection cable to the vehicle electronics about the axis. A device having the vehicle is so more reliable and fail-safe. Furthermore, manufacturing costs can be saved, since the connection cables are hardly exposed to the specified device mechanical tensile loads against which they would be manufacturing technology to protect, for example, by an increased cost of materials.
Das an der Haltevorrichtung ausgebildete Verbindungselement der Steckverbindung kann der männliche Teil einer Steckverbindung, mit einem nach außen weisenden Passstift, oder das weibliche Teil einer Steckverbindung, mit einer nach innen weisenden Öffnung sein. Das Verbindungselement ist als Passstift ausgebildet. Dieser kann jede beliebige Form aufweisen, um einen Formschluss mit dem weiblichen Teil an der Achse zu ermöglichen. So kann der Passstift beispielsweise als Zylinderstift, Kegelstift, Spannstift, Knebelkerbstift oder Zylinderkerbstift ausgebildet sein. Den Passstift am Halteelement auszubilden ist besonders günstig, da dieses konstruktionsbedingt schwächer ist, als die Achse und durch das weibliche Teil nur noch stärker geschwächt werden würde.The formed on the holding device connecting element of the connector may be the male part of a connector, with an outwardly facing dowel pin, or the female part of a connector, with an inwardly facing opening. The connecting element is designed as a dowel pin. This may have any shape to allow a positive connection with the female part on the axis. Thus, the dowel pin may be formed, for example, as a cylindrical pin, taper pin, dowel pin, toggle plug or cylinder plug. Forming the dowel pin on the holding element is particularly favorable, since this is weaker by design, as the axis and would be only weakened even more by the female part.
Erfindungsgemäß umfasst die angegebene Vorrichtung einen weiteren Passstift, der mit einem die Achse haltenden Radlager in axialer Richtung fest verbindbar ist. Die feste Verbindung kann beispielsweise eine Presspassung sein. Alternativ kann der Passstift aber stoffschlüssig oder formschlüssig mit dem Radlager in axialer Richtung fest verbunden werden. Auf diese Weise kann die angegebene Vorrichtung und damit der an der Vorrichtung gehaltene Signalaufnehmer in einfacher Weise zusammen mit dem Radlager vorgefertigt für eine Montage im Fahrzeug geliefert werden, was eine hochgenaue Positionierung des Signalaufnehmers am Radlager ermöglicht. Zusätzlich kann die Vorrichtung auch gleichzeitig mit dem Radlager aus dem Fahrzeug ausgebaut werden, so dass die Vorrichtung und damit der Signalaufnehmer einfacher zugänglich sind.According to the invention, the specified device comprises a further dowel pin, which is firmly connected to a wheel bearing holding the axle in the axial direction. The fixed connection can be for example a press fit. Alternatively, the dowel pin but cohesively or positively connected to the wheel bearing in the axial direction are firmly connected. In this way, the specified device and thus held on the device Signalaufnehmer can be supplied in a simple manner prefabricated together with the wheel bearing for mounting in the vehicle, which allows a highly accurate positioning of the signal sensor on the wheel bearing. In addition, the device can also be removed simultaneously with the wheel bearing from the vehicle, so that the device and thus the signal sensor are more easily accessible.
Erfindungsgemäß sind der Passstift und der weitere Passstift einstückig ausgebildet. Durch die einstückige Ausbildung der Passstifte lassen sich diese in einfacher Weise durch Ausbilden einer Öffnung im Halteelement und Einsetzen der Passstifte in diese mit dem Haltelement zusammenfügen.According to the dowel pin and the further dowel pin are integrally formed. Due to the one-piece design of the dowel pins, these can be joined together in a simple manner by forming an opening in the retaining element and inserting the dowel pins into the retaining element.
Erfindungsgemäß ist der weitere Passstift aus einem Material hergestellt, das weicher ist, als das Material des ersten Passstiftes. Zwischen beiden Passstiften ist eine Sollbruchstelle vorgesehen. Auf diese Weise können Scherkräfte auf die Passstifte am Halteelement, die beim Verdrehen des die Achse haltenden Rings des Radlagers gegen die Achse selbst entstehen, an einer definierten Stelle in der angegebenen Vorrichtung aufgefangen werden. Dadurch werden Beschädigungen der angegebenen Vorrichtung an unbestimmten Stellen vermieden.According to the invention, the further dowel pin is made of a material which is softer than the material of the first dowel pin. Between both dowel pins a predetermined breaking point is provided. In this way, shear forces on the dowel pins on the holding element, which arise during rotation of the axle holding ring of the wheel bearing against the axis itself, are collected at a defined location in the specified device. As a result, damage to the specified device at indefinite locations are avoided.
Der weitere Passstift kann zudem ausgelegt sein, nach dem Einbau des Radlagers mit der am Radlager angebrachten angegebenen Vorrichtung in das Fahrzeug vom Halteelement abzubrechen. Dies hat den Vorteil, dass die angegebene Vorrichtung auch beim Ausbau des Radlagers aus den Fahrzeug an der Achse verbleibt, so dass in diesem Fall keine Steckverbindungen an den Verbindungskabeln zwischen dem Signalaufnehmer und der Fahrzeugelektronik gelöst werden müssen.The further dowel pin can also be designed to break off after installation of the wheel bearing with the mounted on the wheel bearing specified device in the vehicle from the holding element. This has the advantage that the specified device remains on the axle even when removing the wheel bearing from the vehicle, so that in this case no connections to the connecting cables between the signal sensor and the vehicle electronics must be solved.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Signalaufnehmer ein aktiver Signalaufnehmer. Unter einem aktiven Signalaufnehmer soll nachstehend ein Signalaufnehmer verstanden werden, der unter Energieverbrauch die Drehzahl in eine elektrische Größe, wie Spannung oder Strom umwandelt. Aktive Signalaufnehmer sind besonders günstig in einem Fahrzeug, da sie selbst bei niedrigen Drehzahlen (beispielsweise beim Anfahren) bereits Messwerte liefern, da sie genauer sind und da sie Zusatzfunktionen anbieten, wie beispielsweise die automatische relative Positionskontrolle zwischen dem Signalaufnehmer und dem Encoder.In a preferred development of the invention, the signal receiver is an active signal receiver. An active signal receiver is to be understood below to mean a signal sensor which converts the rotational speed into an electrical variable, such as voltage or current, while consuming energy. Active transducers are particularly beneficial in a vehicle because they provide readings even at low speeds (such as when starting up) because they are more accurate and because they offer additional features such as automatic relative position control between the transducer and the encoder.
Die Erfindung gibt auch ein Fahrzeug an, das eine Achse, ein die Achse tragendes Radlager und eine angegebene Vorrichtung umfasst, die mit der Achse über die Steckverbindung drehfest verbunden ist.The invention also provides a vehicle comprising an axle, a wheel bearing supporting the axle, and a specified device rotationally connected to the axle via the connector.
In einer Weiterbildung ist der Passstift der Steckverbindung in der Achse lose gepasst, so dass die Vorrichtung beispielsweise zu Inspektionszwecken von der Achse ohne weitere technische Maßnahmen axial gelöst werden kann.In a further development of the dowel pin of the connector in the axis is loosely fitted, so that the device can be solved axially, for example, for inspection purposes of the axis without further technical measures.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der weitere Passstift mit dem Radlager per Presspassung verbunden, so dass das Radlager nicht nur vorgefertigt mit der angegebenen Vorrichtung in das Fahrzeug eingesetzt werden kann, es kann auch beim Ausbau, beispielsweise zu den Inspektionszwecken gemeinsam mit diesem ausgebaut werden.In a preferred embodiment, the further dowel pin is connected to the wheel bearing by press fitting, so that the wheel bearing can not only be prefabricated with the specified device in the vehicle can be used, it can also be removed during expansion, for example, for inspection purposes together with this.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung überkragt die Vorrichtung eine axiale Endseite des Radlagers radial. Auf diese Weise kann der Signalaufnehmer zur axialen Endseite axial beabstandet angebracht werden. In dieser Lage des Signalaufnehmers wird der Leseabstand zwischen Signalaufnehmer und Encoder durch eine axiale Verschiebung zwischen dem Radlager und der angegebenen Vorrichtung am geringsten beeinflusst, so dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von sogenannten ABS-Fehlern weiter gesenkt wird.In a particularly preferred embodiment of the invention, the device overhangs an axial end side of the wheel bearing radially. In this way, the signal receiver can be mounted axially spaced apart from the axial end side. In this position of the signal pickup, the reading distance between the signal pickup and the encoder is least affected by an axial displacement between the wheel bearing and the specified device, so that the probability of the occurrence of so-called ABS errors is further reduced.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:Embodiments of the invention are explained below with reference to a drawing. Showing:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Es wird auf
Das Radlager
Das Radlager
Der Signalaufnehmer
Der Encoder
Die Löcher
Der Signalaufnehmer
Um die Erzeugung eines ABS-Fehlers von vornherein zu vermeiden wird erfindungsgemäß eine Drehbewegung des Signalaufnehmers
Dazu weist die angegebene Vorrichtung
Das Halteelement
Jedes Steckelement
Der erste Passstift
Der zweite Passstift
Während der erste Passstift
Es wird auf die
Im zweiten Ausführungsbeispiel der
Ein Fenster
Zudem ist der Kragen
Es wird auf die
Das dritte Ausführungsbeispiel der
Anders als in den
Ferner sind die Steckelemente
Der Vorteil dieser zweistückigen Ausführung der Steckelemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Signalaufnehmersignal sensor
- 44
- RadlagerWheel bearings
- 66
- Vorrichtungcontraption
- 88th
- Radnabewheel hub
- 1010
- Achseaxis
- 1212
- Außenringouter ring
- 1414
- Innenringinner ring
- 1616
- Klemmelementclamping element
- 1818
- KegelrolleTapered roller
- 2020
- radialer Spaltradial gap
- 2121
- Stirnseitefront
- 2222
- WälzlagerkäfigRolling bearing cage
- 2323
- Stirnseitefront
- 2424
- Dichtungpoetry
- 2525
- Stirnseitefront
- 2626
- DrehzahlsensorSpeed sensor
- 2727
- Lochscheibeperforated disc
- 2828
- Encoderencoder
- 2929
- Spaltgap
- 3030
- Lochhole
- 3131
- Klemmelementclamping element
- 3232
- Datenkabeldata cable
- 3434
- Halteelementretaining element
- 3636
- Kragencollar
- 3838
- Ringbereichring area
- 4040
- Tragebereichsupport area
- 4242
- Steckelementplug-in element
- 4444
- Fensterwindow
- 4646
- Passstiftdowel
- 4848
- Passstiftdowel
- 5050
- Dichtungpoetry
- 5252
- Linieline
- 5454
- Linieline
Claims (6)
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Legal Events
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