DE102013202251B4 - Wheel bearing unit with inner ring as signal generator - Google Patents
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Abstract
Radlagereinheit mit einem zusammen mit einer Radnabe (2) drehbaren Innenring (15, 16, 17), der mittels eines Wälznietbundes (19) der Radnabe (2) axial befestigt ist, um eine Wälzkörperreihe (1) gegenüber einem feststehenden Außenring (3) vorzuspannen, wobei ein an den Wälznietbund (19) grenzender erhöhter Bereich (14) des Innenrings (15, 16, 17) radial über eine äußere Wälzkörperlaufbahn des Innenrings (15, 16, 17) erhöht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (15, 16, 17) als Träger eines flächig am Innenring (15, 16, 17) angebrachten, Signalgebers (6, 7, 8, 21) vorgesehen ist.Wheel bearing unit having an inner ring (15, 16, 17) rotatable together with a wheel hub (2), which is axially fixed by means of a Wälznietbundes (19) of the wheel hub (2) to bias a row of rolling elements (1) relative to a fixed outer ring (3) in that a raised region (14) of the inner ring (15, 16, 17) adjoining the Wälznietbund (19) is radially increased over an outer rolling body raceway of the inner ring (15, 16, 17), characterized in that the inner ring (15, 16, 17) as a carrier of a flat on the inner ring (15, 16, 17) mounted, signal generator (6, 7, 8, 21) is provided.
Description
Die Erfindung betrifft eine Radlagereinheit mit einem zusammen mit einer Radnabe drehbaren Innenring, wobei der Innenring mittels eines Wälznietbundes der Radnabe axial befestigt ist, um eine Wälzkörperreihe gegenüber einem feststehenden Außenring vorzuspannen, wobei ein an den Wälznietbund grenzender, erhöhter Bereich des Innenrings radial über eine äußere Wälzkörperlaufbahn des Innenrings erhöht ist.The invention relates to a wheel bearing unit with a rotatable together with a hub inner ring, wherein the inner ring is axially fixed by means of Wälznietbundes the hub to vorzpannen a row of rolling against a fixed outer ring, wherein an adjacent to the Wälznietbund, increased region of the inner ring radially over an outer Rolling body raceway of the inner ring is increased.
Stand der TechnikState of the art
Eine derartige Radlagereinheit kommt auf dem Automobilsektor zum Tragen, in welchem wälzgenietete Radlagereinheiten, insbesondere bei Personenkraftwagen, schon geraume Zeit einsetzt werden.Such a wheel bearing unit comes into play in the automotive sector, in which roller-riveted wheel bearing units, especially in passenger cars, are already used quite some time.
Gerade bei fahrzeugseitig gedeckelten Radlagereinheiten sind minimierte Dichtungsanordnungen gefragt bzw. Kassettendichtungen können meist völlig entfallen. Da jedoch auch oft eine Drehzahlmessung oder eine andere Sensierung durch eine Sensoranordnung erforderlich ist, kann die ansonsten verwendete Kassettendichtung (oder ähnliche Dichtungsanordnungen) nicht mehr zur Integration der Sensoranordnung eingesetzt werden.Especially with vehicle-covered wheel bearing units minimized sealing arrangements are required or cartridge seals can usually be completely eliminated. However, since often a speed measurement or other sensing by a sensor assembly is required, the otherwise used cartridge seal (or similar seal assemblies) can no longer be used to integrate the sensor assembly.
Aus
Nachteiligerweise gibt der Stand der Technik darüber keine Auskunft, wie in einer optimalen Art und Weise eine Sensierung bei derartigen Radlagereinheiten vorgenommen werden soll. Bisher hat man es in Kauf genommen, derartige, insbesondere ungetriebene, Radlagereinheiten nicht zu sensieren bzw. insbesondere auf eine Drehzahlmessung zu verzichten.Disadvantageously, the prior art does not provide any information as to how to optimally sense such wheel bearing units. So far, it has been accepted not to sensate such, especially non-driven, wheel bearing units or in particular to dispense with a speed measurement.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einer Sensoranordnung versehene Radlagereinheit anzugeben, bei der die Bauteilanzahl reduziert und die Herstellungskosten gering sind ohne Einbußen bei der Detektionsgenauigkeit hinnehmen zu müssen.The object of the invention is to specify a wheel bearing unit provided with a sensor arrangement, in which the number of components is reduced and the production costs are low without having to accept losses in the detection accuracy.
Die Aufgabe wird bei einer Radlagereinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Innenring als Träger eines flächig am Innenring angebrachten, Signalgebers vorgesehen ist. Daraus entsteht der Vorteil, dass der Signalgeber nach der Aufbringung magnetisierbar ist, um die signalgebende Funktion zu leisten. Dazu gehört beispielsweise, dass sich der drehende Signalgeber durch einen die Radlagereinheit fahrzeugseitig abdeckenden Deckel hindurch detektieren lässt.The object is achieved with a wheel bearing unit of the type mentioned above in that the inner ring is provided as a carrier of a flat mounted on the inner ring, signal generator. This results in the advantage that the signal transmitter can be magnetized after application in order to perform the signaling function. This includes, for example, that the rotating signal transmitter can be detected by a lid covering the wheel bearing unit on the vehicle side.
Der Bereich der Anbringung des Encoders am Innenrings kann sich dabei insbesondere auf den fahrzeugseitigen Bord des Innenrings erstrecken, der mit dem Außenring einen Spalt bilden kann. Dabei kann die axiale Breite des Spaltes vorteilhafterweise zumindest doppelt so groß sein, wie der radiale Abstand der Außenfläche des Bordes zur Innenfläche des feststehenden Außenrings. Optional kann der Spalt entsprechend angepasst werden, sofern auch der Signalgeber zwischen Innenring und Außenring angebracht werden soll, oder alternativ eine andere Komponente der Radlagereinheit. Beispielsweise kann ein erhöhter Bereich des Innenrings zumindest im Wesentlichen den gleichen radialen Abstand zur Rotationsachse der Radlagereinheit einnehmen, wie auch die Innenlaufbahn des Außenrings der benachbarten Wälzkörperreihe.The region of attachment of the encoder on the inner ring may in particular extend to the vehicle-side board of the inner ring, which may form a gap with the outer ring. In this case, the axial width of the gap can advantageously be at least twice as large as the radial distance of the outer surface of the board to the inner surface of the fixed outer ring. Optionally, the gap can be adjusted accordingly, provided that the signal generator between the inner ring and outer ring to be mounted, or alternatively, another component of the wheel bearing unit. For example, a raised area of the inner ring can occupy at least substantially the same radial distance from the axis of rotation of the wheel bearing unit, as can the inner raceway of the outer ring of the adjacent row of rolling elements.
Ein Herstellungsvorteil entsteht dadurch, dass übliche Halte- oder Trägerbleche nicht mehr erforderlich sind, weil der Innenring unmittelbar zum Träger des Signalgebers, insbesondere eines Encoders, gemacht wird. Daraus ergeben sich weitere Folgeeffekte, nämlich auch das Handling des genannten Trägerbleches ist somit nicht mehr erforderlich. Neben der Vereinfachung des Herstellungsprozesses des Signalgebers wird die Herstellung desselben auch kostengünstiger.A manufacturing advantage arises from the fact that conventional holding or support plates are no longer necessary, because the inner ring is made directly to the carrier of the signal generator, in particular an encoder. This results in further consequences, namely the handling of said carrier sheet is therefore no longer necessary. In addition to simplifying the manufacturing process of the signal generator, the production of the same is also cheaper.
Die flächige Aufbringung des Signalgebers auf beispielsweise einen erhöhten Bereich des Innenrings ist so zu verstehen, dass der Signalgeber parallel zu der Außenfläche des erhöhten Bereichs verläuft und an dieser befestigt ist. Dabei kann die Befestigung unmittelbar am erhöhten Bereich des Innenrings erfolgen. Somit kann es sich um Signalgeber handeln, die sowohl in axialer oder radialer Richtung detektiert werden können. Eine Detektionsrichtung, die sowohl eine axiale, als auch eine radiale Komponente aufweist, ist genauso denkbar.The areal application of the signal generator to, for example, a raised area of the inner ring is to be understood in such a way that the signal generator runs parallel to and is fastened to the outer area of the raised area. The attachment can be made directly on the raised portion of the inner ring. Thus, it may be a signal generator, which can be detected both in the axial or radial direction. A detection direction which has both an axial and a radial component is just as conceivable.
Vorteilhafterweise eignet sich die radiale Bordfläche des erhöhten Bereichs oder auch die axiale Stirnseite des erhöhten Bereichs, die fahrzeugseitig orientiert ist, zum Aufbringen bzw. Befestigen des Signalgebers.Advantageously, the radial flange surface of the elevated region or also the axial end side of the raised region, which is oriented on the vehicle side, is suitable for applying or fastening the signal transmitter.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bildet der erhöhte Bereich des Innenrings mit dem Außenring oder mit einem Deckel einen Spalt aus. Auf diese Weise ist es möglich, ein Schmiermittel im Wälzraum in der Nähe der Wälzkörper zu halten.In an advantageous embodiment, the raised area of the inner ring forms a gap with the outer ring or with a lid. In this way it is possible to keep a lubricant in the rolling space in the vicinity of the rolling elements.
Vorteilhafterweise ist im Spalt der Signalgeber angeordnet. Die Detektion der Bewegung des Signalgebers kann hiermit in radialer Richtung durch einen zylindrischen Teil des Deckels erfolgen, wobei der Außenring hierbei eine Ausnehmung aufweist, an die ein Sensor angelagert werden kann, oder alternativ der Außenring derart verkürzt ist, dass der Innenring zumindest teilweise vom Deckel, aber nicht vom Außenring radial umfasst ist.Advantageously, the signal transmitter is arranged in the gap. The detection of the movement of the Signaling device can hereby take place in the radial direction through a cylindrical part of the lid, wherein the outer ring in this case has a recess to which a sensor can be attached, or alternatively the outer ring is shortened such that the inner ring at least partially from the lid, but not from the outer ring is included radially.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der erhöhte Bereich des Innenrings einen, beispielsweise zylindrischen, Signalgeber auf und ist durch den Deckel von einer Ausnehmung des Außenrings getrennt. Hierbei kann die Ausnehmung derart ausgestaltet werden, dass das Anbringen des Sensors auf einfache Weise erfolgen kann, beispielsweise bietet sich eine zylindrische Ausnehmung, wie die einer Bohrung, an.In an advantageous embodiment, the raised portion of the inner ring has a, for example, cylindrical, signal transmitter and is separated by the lid of a recess of the outer ring. In this case, the recess can be configured such that the attachment of the sensor can be done in a simple manner, for example, offers a cylindrical recess, such as a bore on.
Als vorteilhaft erweisen sich auch die vielfachen Anbringungsmöglichkeiten des Signalgebers am Innenring. Der Signalgeber kann auf den Innenring, insbesondere auf dessen erhöhten Bereich geklebt, aufvulkanisiert, aufgespritzt, aufgepresst, aufgeschweißt, eingeschnappt oder anderweitig formschlüssig mit diesem verbunden oder durch Magnetkraft gehalten sein. Je nach Anwendung kann die jeweils sinnvollste Befestigungsart ausgewählt werden. Beispielsweise erscheint eine Aufpressung auf den erhöhten Bereich dann sinnvoll, wenn der Signalgeber eine zylindrische Form aufweist. Anschweißen erweist sich als sinnvoll, wenn der Anwender nicht an der Position des Signalgebers manipulieren soll. Eine Verklebung erscheint besonders einfach und schnell, wohingegen ein Formschluss eine höhere Sicherheit nach sich zieht. Das Aufspritzen eines Signalgebers aus Kunststoff zeichnet sich dadurch aus, dass es ein kostengünstiges Verfahren ist, wobei Herstellung und Befestigung in einem Arbeitsschritt realisierbar ist. Entsprechendes gilt für die Aufvulkanisierung eines Elastomers als Signalgeber (Encoder). Die Sicherheit kann sich hierbei auf ein präzises Sensorsignal beziehen, als auch auf einen sicheren Bauteilverbund. Herstellungstechnisch besonders vorteilhaft ist das Halten durch Magnetkraft, weil nämlich durch die Magnetisierung am aufgelegten Encoder bzw. Signalgeber auch dessen Befestigung erfolgt, wenn die verschiedenen Polpaare in den Signalgeber permanent eingebracht werden.Also advantageous prove the multiple attachment possibilities of the signal generator on the inner ring. The signal generator can be glued, sprayed, pressed, welded, snapped or otherwise positively connected thereto or held by magnetic force on the inner ring, in particular on its elevated area. Depending on the application, the most appropriate fastening method can be selected. For example, a pressing on the raised area makes sense if the signal generator has a cylindrical shape. Welding proves to be useful if the user is not to manipulate at the position of the signal generator. An adhesive bond appears particularly easy and fast, whereas a positive connection results in a higher security. The spraying of a signal generator made of plastic is characterized in that it is a cost-effective method, with production and attachment can be realized in one step. The same applies to the vulcanization of an elastomer as a signal generator (encoder). Safety can refer here to a precise sensor signal, as well as to a secure component network. Manufacturing technology is particularly advantageous holding by magnetic force, namely because the magnetization of the applied encoder or signal generator also its attachment takes place when the different pole pairs are permanently introduced into the signal generator.
Vorteilhafterweise besteht der Signalgeber, insbesondere Encoder, teilweise oder ganz aus einem Lack, einem Elastomer oder einem Kunststoff. In allen drei Materialien lassen sich Partikel einbringen, die von außen permanent magnetisierbar sind. Jedoch unterscheiden sich die Materialien in der Aufbringungsweise und können jeweils unterschiedliche materialbedingte Vorteile aufweisen.Advantageously, the signal generator, in particular encoder, partially or entirely of a paint, an elastomer or a plastic. In all three materials particles can be introduced that are permanently magnetizable from the outside. However, the materials differ in the manner of application and may each have different material-related advantages.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Signalgeber teilweise oder ganz von dem erhöhten Bereich des Innenrings radial umfasst. Dies kann dem Schutz des Signalgebers dienen, als auch bei dessen Aufspritzung oder Aufbringung auf den erhöhten Bereich als formgebende Struktur nützlich sein.In an advantageous embodiment, the signal transmitter is partially or completely radially enclosed by the raised area of the inner ring. This may serve to protect the signal transmitter as well as being useful as a shaping structure in its injection or application to the raised area.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Signalgeber gegenüber dem Wälznietbund statisch abgedichtet. Dies ist eine Maßnahme, die zur Verlängerung der Lebensdauer der Radlagereinheit geeignet ist und vergleichsweise einfach ergriffen werden kann, um Rostfraß vorzubeugen.In an advantageous embodiment, the signal transmitter is statically sealed against the Wälznietbund. This is a measure that is suitable for extending the service life of the wheel bearing unit and can be taken comparatively easy to prevent rusting.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Deckel unbeschadet etwaiger Ausnehmungen vom Außenring teilweise oder vollständig radial umfasst. Auf diese Weise ist der Deckel durch den Außenring geschützt und kann relativ materialarm ausgelegt werden und auch effizienter zur Ausbildung der Sensoranordnung beitragen, zumal der Sensor in den Innenbereich des Außenrings eingebracht werden kann, ohne in den abgedichteten Bereich öffnen zu müssen.In an advantageous embodiment, the cover is partially or completely radially without damage to any recesses of the outer ring. In this way, the cover is protected by the outer ring and can be designed relatively low in material and also contribute more efficiently to the formation of the sensor assembly, especially since the sensor can be introduced into the inner region of the outer ring, without having to open in the sealed area.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and preferred developments of the invention can be taken from the description of the figures and / or the dependent claims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.In the following the invention will be described and explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Es zeigen:Show it:
Der erhöhte Bereich des Innenrings
Ein die Radlagereinheit axial fahrzeugseitig abdeckender Deckel ist nicht gezeigt, jedoch kann dieser immer noch im zylindrischen Teil
Der Dichtring
Der erhöhte Teil des Innenrings
Der Encoder
Alternativ kann die Nut
Die Ausnehmung
Der nicht abgebildete Deckel kann, wie bereits auch in
Die im Ausschnitt gezeigte Radlagereinheit der
Der erhöhte Bereich
Der Deckel
Da der erhöhte Bereich
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Radlagereinheit mit einem zusammen mit einer Radnabe drehbaren Innenring, wobei der Innenring zur verbesserten Wälznietung einen radial erhöhten Bereich aufweisen kann und als flächiger Träger für einen Signalgeber verwendet wird. Dadurch ist es möglich insbesondere nichtgetriebene Radlagereinheiten mit einer Sensoranordnung zur Drehzahlmessung zu versehen ohne auf die vorteilhaften Eigenschaften des radial erhöhten Innenrings verzichten zu müssen. Daran ist insbesondere vorteilhaft, dass ein bisher übliches Halteblech für den Signalgeber wegfällt und die zugehörigen Herstellungsschritte überflüssig werden. Sensoranordnungen mit radialer, als auch axialer Detektionsrichtung durch einen Deckel hindurch, können basierend auf der Erfindung angegeben werden.In summary, the invention relates to a wheel bearing unit with a rotatable together with a hub inner ring, wherein the inner ring for improved Wälznietung may have a radially elevated portion and is used as a flat carrier for a signal generator. This makes it possible in particular to provide non-driven wheel bearing units with a sensor arrangement for speed measurement without having to forego the advantageous properties of the radially increased inner ring. This is particularly advantageous that a previously conventional retaining plate for the signal generator is eliminated and the associated manufacturing steps are superfluous. Sensor arrangements with radial as well as axial detection direction through a cover can be stated based on the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wälzkörperreiherolling body row
- 22
- Radnabewheel hub
- 33
- Außenringouter ring
- 44
- WälzkörperkäfigRolling Element
- 55
- Dichtringseal
- 66
- Signalgeber, EncoderSignal transmitter, encoder
- 77
- Signalgeber, EncoderSignal transmitter, encoder
- 88th
- Signalgeber, EncoderSignal transmitter, encoder
- 99
- zylindrischer Fortsatz des Außenringscylindrical extension of the outer ring
- 1010
- Ausnehmungrecess
- 1111
- Deckelcover
- 1212
- zylindrischer Befestigungsteil des Deckelscylindrical attachment part of the lid
- 1313
- Nutgroove
- 1414
- erhöhter Bereichincreased area
- 1515
- Innenringinner ring
- 1616
- Innenringinner ring
- 1717
- Innenringinner ring
- 1919
- Wälznietbundrolling rivet
- 2020
- zylindrisches Endstückcylindrical end piece
- 2121
- Signalgeber, EncoderSignal transmitter, encoder
Claims (12)
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