DE102015213811A1 - bearing arrangement - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (1), umfassend ein Lager (2) mit mindestens einem Lagerinnenring (3) und mindestens einem Lageraußenring (4) sowie weiter umfassend eine Sensoreinheit (5), wobei die Sensoreinheit (5) zumindest ein erstes Sensorteil (5‘) aufweist, das mit dem Lagerinnenring (3) direkt oder indirekt drehfest verbunden ist, sowie ein zweites Sensorteil (5‘‘), das mit dem Lageraußenring (4) direkt oder indirekt drehfest verbunden ist, wobei zwischen den beiden Sensorteilen (5‘, 5‘‘) ein Spalt (6) vorhanden ist. Um eine höhere Lebensdauer der Sensoreinheit zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass der Spalt (6) durch mindestens ein Dichtelement (7) abgedichtet ist, wobei das Dichtelement (7) mit einem der beiden Sensorteile (5‘, 5‘‘) direkt oder indirekt verbunden ist und an dem anderen der beiden Sensorteile (5‘, 5‘‘) direkt oder indirekt reibend anläuft.The invention relates to a bearing arrangement (1) comprising a bearing (2) with at least one bearing inner ring (3) and at least one outer bearing ring (4) and further comprising a sensor unit (5), wherein the sensor unit (5) has at least one first sensor part (5 '), which is directly or indirectly non-rotatably connected to the bearing inner ring (3), and a second sensor part (5' '), which is directly or indirectly non-rotatably connected to the bearing outer ring (4), wherein between the two sensor parts (5'. , 5 '') a gap (6) is present. To achieve a longer service life of the sensor unit, the invention provides that the gap (6) is sealed by at least one sealing element (7), wherein the sealing element (7) with one of the two sensor parts (5 ', 5' ') directly or is indirectly connected and at the other of the two sensor parts (5 ', 5' ') starts rubbing directly or indirectly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, umfassend ein Lager mit mindestens einem Lagerinnenring und mindestens einem Lageraußenring sowie weiter umfassend eine Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit zumindest ein erstes Sensorteil aufweist, das mit dem Lagerinnenring direkt oder indirekt drehfest verbunden ist, sowie ein zweites Sensorteil, das mit dem Lageraußenring direkt oder indirekt drehfest verbunden ist, wobei zwischen den beiden Sensorteilen ein Spalt vorhanden ist. The invention relates to a bearing assembly, comprising a bearing with at least one bearing inner ring and at least one bearing outer ring and further comprising a sensor unit, wherein the sensor unit has at least a first sensor part which is directly or indirectly non-rotatably connected to the bearing inner ring, and a second sensor part, with the bearing outer ring is connected directly or indirectly non-rotatably, wherein between the two sensor parts, a gap is present.

Gattungsgemäße Lageranordnungen werden zumeist dadurch abgedichtet, dass eine klassische Dichtung nur im einen axialen Endbereich des Lagers angeordnet wird. Im anderen axialen Endbereich des Lagers ist die Sensoreinheit platziert, wodurch kein hinreichender Raum für eine Dichtungsanordnung vorliegt. Die Dichtung wird hier als Labyrinthdichtung ausgebildet, d. h. es wird ein enger Spalt zwischen den beiden Sensorteilen vorgesehen, der eine Dichtwirkung entfalten soll. Generic bearing arrangements are usually sealed by the fact that a classic seal is arranged only in one axial end region of the bearing. In the other axial end region of the bearing, the sensor unit is placed, whereby there is no sufficient space for a sealing arrangement. The seal is designed here as a labyrinth seal, d. H. It is provided a narrow gap between the two sensor parts, which should develop a sealing effect.

Nachteilig ist bei einer solchen vorbekannten Lösung, dass der Dichtungseffekt manchmal unzureichend ist und zu einer Verkürzung der Gebrauchsdauer sowohl der Sensoreinheit als auch des Lagers führt, wenn nämlich Verunreinigungen ins Lagerinnere bzw. in die Sensoreinheit zwischen die beiden Sensorteile gelangen. Demgemäß kann bei den vorbekannten Lösungen relativ leicht Feuchtigkeit bzw. Schmutz in das Lager bzw. in die Sensoreinheit eintreten. A disadvantage of such a previously known solution that the sealing effect is sometimes insufficient and leads to a shortening of the service life of both the sensor unit and the bearing, namely, get rid of contaminants into the bearing or into the sensor unit between the two sensor parts. Accordingly, moisture or dirt can easily enter the bearing or the sensor unit in the previously known solutions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Lageranordnung mit der genannten Sensoreinheit so auszustatten, dass eine erhöhte Lebensdauer des Sensors bzw. der Sensoreinheit gegeben ist. Ferner soll die Gebrauchsdauer des Lagerfetts erhöht werden. Schließlich wird eine geringere Fehlerrate der Lageranordnung angestrebt. The invention has for its object to provide a generic bearing assembly with said sensor unit so that an increased life of the sensor or the sensor unit is given. Furthermore, the service life of the bearing grease should be increased. Finally, a lower error rate of the bearing assembly is sought.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt zwischen den beiden Sensorteilen durch mindestens ein Dichtelement abgedichtet ist, wobei das Dichtelement mit einem der beiden Sensorteile direkt oder indirekt verbunden ist und an dem anderen der beiden Sensorteile direkt oder indirekt reibend anläuft. The solution of this object by the invention is characterized in that the gap between the two sensor parts is sealed by at least one sealing element, wherein the sealing element is directly or indirectly connected to one of the two sensor parts and starts rubbing directly or indirectly to the other of the two sensor parts ,

Das Dichtelement kann hierbei als Scheibe oder Ring ausgebildet sein, die oder der zwischen einem der Lagerringe und einem angrenzenden Bauteil, insbesondere einem der Sensorteile, eingeklemmt ist. The sealing element may in this case be formed as a disk or ring which is clamped between one of the bearing rings and an adjacent component, in particular one of the sensor parts.

Das Dichtelement kann auch als Scheibe oder Ring ausgebildet sein, die oder der an einem der Lagerringe oder einem an diesen angrenzenden Bauteil, insbesondere an einem der Sensorteile, angespritzt ist. The sealing element can also be designed as a disk or ring, which is molded onto one of the bearing rings or to a component adjacent thereto, in particular to one of the sensor parts.

Ferner kann auch vorgesehen werden, dass das Dichtelement als Scheibe oder Ring ausgebildet ist, die oder der mittels einer Clipverbindung in einer Ausnehmung in einem der Lagerringe oder in einem an diesen angrenzenden Bauteil, insbesondere in einem der Sensorteile, befestigt ist. Die Ausnehmung ist in diesem Falle bevorzugt als Ringnut ausgebildet. Furthermore, it can also be provided that the sealing element is designed as a disc or ring, which is attached by means of a clip connection in a recess in one of the bearing rings or in a component adjacent thereto, in particular in one of the sensor parts. The recess is preferably formed in this case as an annular groove.

Mindestens ein Dichtelement kann in einem sich in axiale Richtung erstreckenden Abschnitt des Spalts angeordnet sein; ferner kann auch mindestens ein Dichtelement in einem sich in radiale Richtung erstreckenden Abschnitt des Spalts angeordnet sein. At least one sealing element may be disposed in an axially extending portion of the gap; Furthermore, at least one sealing element can also be arranged in a section of the gap extending in the radial direction.

Das mindestens eine Dichtelement besteht bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere aus weichem Kunststoff; gleichermaßen ist auch Gummi als Werkstoff für das Dichtelement geeignet. The at least one sealing element is preferably made of plastic, in particular of soft plastic; Similarly, rubber is also suitable as a material for the sealing element.

Eine andere Lösung sieht vor, dass das mindestens eine Dichtelement aus Polytetrafluorethylen (PTFE) besteht oder dieses Material aufweist, wobei das Dichtelement vorzugsweise mit Fasermaterial, insbesondere mit Glasfasern, verstärkt ist. Another solution provides that the at least one sealing element consists of polytetrafluoroethylene (PTFE) or comprises this material, wherein the sealing element is preferably reinforced with fiber material, in particular with glass fibers.

Sofern eine PTFE-Dichtung zum Einsatz kommt, kann hier eine Sandwich-Anordnung von PTFE und einem Faserwerkstoff (insbesondere mit Glasfasern oder Kohlenstofffasern) vorgesehen werden. Die Faserstruktur kann auch mit PTFE beschichtet sein. If a PTFE seal is used, a sandwich arrangement of PTFE and a fiber material (in particular with glass fibers or carbon fibers) can be provided here. The fiber structure may also be coated with PTFE.

Das Lager ist zumeist ein Wälzlager. The camp is usually a rolling bearing.

Demgemäß sieht die Erfindung vor, dass mindestens eine reibenden Dichtung im Bereich der Sensoreinheit angeordnet wird, wobei diese eine Dichtlippe umfasst, die reibend, d. h. gleitend, an dem Sensorteil anläuft, an dem die Dichtung nicht befestigt ist. Accordingly, the invention provides that at least one friction seal is arranged in the region of the sensor unit, wherein this comprises a sealing lip, the rubbing, d. H. Sliding, starts at the sensor part to which the seal is not attached.

Die Erfindung kann generell in allen Fällen angewendet werden, bei denen Sensor-Lager zum Einsatz kommen. Dabei sind neben Kraftfahrzeuganwendungen auch solche im industriellen Bereich vorgesehen. The invention can be applied generally in all cases where sensor bearings are used. In addition to automotive applications, those are also provided in the industrial sector.

In vorteilhafter Weise ergibt sich mit der vorgeschlagenen Lösung eine höhere Lebensdauer der Sensoreinheit und des Lagers, wobei insbesondere die Gebrauchsdauer des Schmiermittels im Lager erhöht werden kann. Weiterhin kommt es zu geringeren Fehlerraten, da weniger Schmutz ins Lagerinnere eindringt. Advantageously, the proposed solution results in a longer service life of the sensor unit and of the bearing, wherein in particular the service life of the lubricant in the bearing can be increased. Furthermore, it comes to lower error rates, as less dirt penetrates into the camp interior.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: In the drawings, embodiments of the invention are shown. Show it:

1 den Radialschnitt durch eine Lageranordnung, die mit einer Sensoreinheit ausgestattet ist, gemäß dem Stand der Technik, 1 the radial section through a bearing assembly, which is equipped with a sensor unit, according to the prior art,

2 einen Ausschnitt aus dem Radialschnitt gemäß 1, wobei eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, 2 a section of the radial section according to 1 showing a first embodiment of the invention,

3 einen Ausschnitt aus dem Radialschnitt gemäß 1, wobei eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, und 3 a section of the radial section according to 1 , wherein a second embodiment of the invention is shown, and

4 einen Ausschnitt aus dem Radialschnitt gemäß 1, wobei eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist. 4 a section of the radial section according to 1 showing a third embodiment of the invention.

In 1 ist zunächst eine Lageranordnung 1 nach dem Stand der Technik zu sehen. Diese umfasst ein Lager 2, das vorliegend als Wälzlager (Kugellager) ausgebildet ist. Das Lager 2 hat einen Lagerinnenring 3 und einen Lageraußenring 4, zwischen denen Wälzkörper 8 in Form von Kugeln angeordnet sind. Die Lageranordnung 1 ist als Sensorlager ausgeführt, d. h. in die Lageranordnung 1 ist eine Sensoreinheit 5 integriert. Die Sensoreinheit besteht aus einem ersten Sensorteil 5‘ und einem zweiten Sensorteil 5‘‘. Während das erste Sensorteil 5‘ drehfest mit dem Lagerinnenring 3 verbunden ist, ist das zweite Sensorteil 5‘‘ in einem Bauteil befestigt, das drehfest mit dem Lageraußenring 4 verbunden ist. In 1 is initially a bearing assembly 1 to see the state of the art. This includes a warehouse 2 , which in the present case is designed as a rolling bearing (ball bearing). The warehouse 2 has a bearing inner ring 3 and a bearing outer ring 4 , between which rolling elements 8th arranged in the form of balls. The bearing arrangement 1 is designed as a sensor bearing, ie in the bearing assembly 1 is a sensor unit 5 integrated. The sensor unit consists of a first sensor part 5 ' and a second sensor part 5 '' , While the first sensor part 5 ' rotatably with the bearing inner ring 3 is connected, is the second sensor part 5 '' fastened in a component that is non-rotatable with the bearing outer ring 4 connected is.

Bei der Sensoreinheit 5 kann es sich beispielsweise um einen Sensor handeln, mit dem die Drehgeschwindigkeit des Lagers 2 oder die relative Lage zwischen dem Lagerinnenring 3 und dem Lageraußenring 4 gemessen wird. Demgemäß kann es sich bei dem ersten Sensorteil 5‘ um einen Geberring handeln, dessen Drehung bzw. Bewegung vom zweiten Sensorteil 5‘‘ erfasst wird. At the sensor unit 5 it may, for example, be a sensor with which the rotational speed of the bearing 2 or the relative position between the bearing inner ring 3 and the bearing outer ring 4 is measured. Accordingly, the first sensor part may be 5 ' to act a donor ring, its rotation or movement of the second sensor part 5 '' is detected.

Nach dem Stand der Technik, wie er in 1 dargestellt ist, befindet sich ein Spalt 6 zwischen den beiden Sensorteilen 5‘ und 5‘‘, wobei dieser in der Figur stark vergrößert dargestellt ist. Der Spalt 6 hat einen Abschnitt, der sich in axiale Richtung a erstreckt, sowie einen Abschnitt, der sich in radiale Richtung r erstreckt. According to the state of the art, as in 1 is shown, there is a gap 6 between the two sensor parts 5 ' and 5 '' , which is shown greatly enlarged in the figure. The gap 6 has a portion extending in the axial direction a and a portion extending in the radial direction r.

Erfindungsgemäße Lösungen sind in den 2 bis 4 dargestellt. Inventive solutions are in the 2 to 4 shown.

In 2 ist zu sehen, wie der Spalt 6 zwischen den beiden Sensorteilen 5‘ und 5‘‘ dadurch abgedichtet ist, dass ein scheiben- bzw. ringförmiges Dichtelement 7 montiert wurde. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 7 zwischen den Lageraußenring 4 und ein angrenzendes Bauteil eingeklemmt, das auch das zweite Sensorteil 5‘‘ hält. Wesentlich ist, dass das Dichtelement 7 mit einem Abschnitt reibend am ersten Sensorteil 5‘ oder einem mit diesem verbundenen Bauteil anläuft. In 2 you can see how the gap 6 between the two sensor parts 5 ' and 5 '' characterized in that a disc-shaped or annular sealing element 7 was mounted. In this embodiment, the sealing element 7 between the bearing outer ring 4 and an adjacent component clamped, which is also the second sensor part 5 '' holds. It is essential that the sealing element 7 with a portion rubbing on the first sensor part 5 ' or starts with a connected to this component.

Die Lösung gemäß 3 zeichnet sich dadurch aus, dass das Dichtelement 7 in Form einer Lippendichtung am zweiten Sensorteil 5‘‘ bzw. dem Bauteil, das das zweite Sensorteil 5‘‘ trägt, angespritzt wurde. Statt einer solchen Lösung kann auch vorgesehen werden, dass in das zweite Sensorteil 5‘‘ oder das angrenzende Bauteil eine Ringnut eingearbeitet ist, in die das Dichtelement 7 eingeclipst ist. Das Dichtelement 7 läuft dann mit seinem Endbereich am ersten Sensorteil 5‘ reibend an und dichtet hier ab. The solution according to 3 is characterized by the fact that the sealing element 7 in the form of a lip seal on the second sensor part 5 '' or the component that the second sensor part 5 '' wears, was injected. Instead of such a solution can also be provided that in the second sensor part 5 '' or the adjacent component an annular groove is incorporated, in which the sealing element 7 is clipped. The sealing element 7 then runs with its end on the first sensor part 5 ' rubbing and sealing here.

Natürlich kann in kinematischer Umkehr das Dichtelement 7 auch am ersten Sensorteil 5‘ befestigt werden und dann am zweiten Sensorteil 5‘‘ anlaufen. Of course, in kinematic reversal, the sealing element 7 also on the first sensor part 5 ' be attached and then on the second sensor part 5 '' start.

In 4 ist zu sehen, dass auch mehr als ein Dichtelement 7 vorgesehen werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Dichtelemente 7 vorgesehen. Eines von diesen läuft in dem sich in axiale Richtung a erstreckenden Abschnitt des Spalt 6 reibend am entsprechenden Gegenstück an, das andere Dichtelement 7 ist im sich in radiale Richtung r erstreckenden Abschnitt des Spalt 6 platziert. In 4 It can be seen that more than one sealing element 7 can be provided. In this embodiment, two sealing elements 7 intended. One of these runs in the axial direction a extending portion of the gap 6 rubbing against the corresponding counterpart, the other sealing element 7 is in the radial direction r extending portion of the gap 6 placed.

Die Befestigung des Dichtelements 7 erfolgt hier analog zu der Lösung, die im Zusammenhang mit 3 erläutert wurde. The attachment of the sealing element 7 takes place here analogous to the solution associated with 3 was explained.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Lageranordnung bearing arrangement
2 2
Lager (Wälzlager) Bearings (rolling bearings)
3 3
Lagerinnenring Bearing inner ring
4 4
Lageraußenring Bearing outer ring
5 5
Sensoreinheit sensor unit
5‘ 5 '
erstes Sensorteil first sensor part
5‘‘ 5 ''
zweites Sensorteil second sensor part
6 6
Spalt gap
7 7
Dichtelement sealing element
8 8th
Wälzkörper (Kugel) Rolling element (ball)
a a
axiale Richtung axial direction
r r
radiale Richtung radial direction

Claims (10)

Lageranordnung (1), umfassend ein Lager (2) mit mindestens einem Lagerinnenring (3) und mindestens einem Lageraußenring (4) sowie weiter umfassend eine Sensoreinheit (5), wobei die Sensoreinheit (5) zumindest ein erstes Sensorteil (5‘) aufweist, das mit dem Lagerinnenring (3) direkt oder indirekt drehfest verbunden ist, sowie ein zweites Sensorteil (5‘‘), das mit dem Lageraußenring (4) direkt oder indirekt drehfest verbunden ist, wobei zwischen den beiden Sensorteilen (5‘, 5‘‘) ein Spalt (6) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (6) durch mindestens ein Dichtelement (7) abgedichtet ist, wobei das Dichtelement (7) mit einem der beiden Sensorteile (5‘, 5‘‘) direkt oder indirekt verbunden ist und an dem anderen der beiden Sensorteile (5‘, 5‘‘) direkt oder indirekt reibend anläuft. Bearing arrangement ( 1 ), comprising a warehouse ( 2 ) with at least one bearing inner ring ( 3 ) and at least one bearing outer ring ( 4 ) and further comprising a sensor unit ( 5 ), wherein the sensor unit ( 5 ) at least a first sensor part ( 5 ' ), which with the bearing inner ring ( 3 ) is connected directly or indirectly non-rotatably, as well as a second sensor part ( 5 '' ), which with the bearing outer ring ( 4 ) is connected directly or indirectly non-rotatably, wherein between the two sensor parts ( 5 ' . 5 '' ) A gap ( 6 ), characterized in that the gap ( 6 ) by at least one sealing element ( 7 ) is sealed, the sealing element ( 7 ) with one of the two sensor parts ( 5 ' . 5 '' ) is connected directly or indirectly and at the other of the two sensor parts ( 5 ' . 5 '' ) starts rubbing directly or indirectly. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (7) als Scheibe oder Ring ausgebildet ist, die oder der zwischen einem der Lagerringe (3, 4) und einem angrenzenden Bauteil, insbesondere einem der Sensorteile (5‘, 5‘‘), eingeklemmt ist. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 7 ) is formed as a disc or ring which or between one of the bearing rings ( 3 . 4 ) and an adjacent component, in particular one of the sensor parts ( 5 ' . 5 '' ), is trapped. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (7) als Scheibe oder Ring ausgebildet ist, die oder der an einem der Lagerringe (3, 4) oder einem an diesen angrenzenden Bauteil, insbesondere an einem der Sensorteile (5‘, 5‘‘), angespritzt ist. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 7 ) is formed as a disc or ring which or on one of the bearing rings ( 3 . 4 ) or a component adjacent thereto, in particular on one of the sensor parts ( 5 ' . 5 '' ), molded on. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (7) als Scheibe oder Ring ausgebildet ist, die oder der mittels einer Clipverbindung in einer Ausnehmung in einem der Lagerringe (3, 4) oder in einem an diesen angrenzenden Bauteil, insbesondere in einem der Sensorteile (5‘, 5‘‘), befestigt ist. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 7 ) is formed as a disc or ring, which or by means of a clip connection in a recess in one of the bearing rings ( 3 . 4 ) or in a component adjacent thereto, in particular in one of the sensor parts ( 5 ' . 5 '' ), is attached. Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung als Ringnut ausgebildet ist. Bearing arrangement according to claim 4, characterized in that the recess is formed as an annular groove. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Dichtelement (7) in einem sich in axiale Richtung (a) erstreckenden Abschnitt des Spalts (6) angeordnet ist. Bearing arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one sealing element ( 7 ) in a section of the gap extending in the axial direction (a) ( 6 ) is arranged. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Dichtelement (7) in einem sich in radiale Richtung (r) erstreckenden Abschnitt des Spalts (6) angeordnet ist. Bearing arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one sealing element ( 7 ) in a radial direction (r) extending portion of the gap ( 6 ) is arranged. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtelement (7) aus Kunststoff, insbesondere aus weichem Kunststoff, oder aus Gummi besteht oder dieses Material aufweist. Bearing arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one sealing element ( 7 ) made of plastic, in particular made of soft plastic, or made of rubber or comprises this material. Lageranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtelement (7) aus Polytetrafluorethylen (PTFE) besteht oder dieses Material aufweist, wobei das Dichtelement (7) vorzugsweise mit Fasermaterial, insbesondere mit Glasfasern, verstärkt ist. Bearing arrangement according to claim 8, characterized in that the at least one sealing element ( 7 ) consists of polytetrafluoroethylene (PTFE) or comprises this material, wherein the sealing element ( 7 ) is preferably reinforced with fiber material, in particular with glass fibers. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (2) ein Wälzlager ist. Bearing arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the bearing ( 2 ) is a rolling bearing.
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