DE102022206985A1

DE102022206985A1 - Sensor bearing unit, sensor unit and method for producing a sensor bearing unit

Info

Publication number: DE102022206985A1
Application number: DE102022206985.4A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Barthelme; Helmut Hauck; Stefanie Seufert; Hubert Herbst
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2022-07-08
Filing date: 2022-07-08
Publication date: 2024-01-11

Abstract

Die Erfindung geht aus von Sensorlagereinheit (10) mit zumindest einer Sensoreinheit (12) und wenigstens einem Lager (14), welches einen ersten Ring (16) und zumindest einen zweiten Ring (18), welcher relativ zu dem ersten Ring (16) drehbar ist, aufweist.Es wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit (12) zumindest an einer radialen Innenseite (20) des ersten Rings (16) befestigt ist.The invention is based on a sensor bearing unit (10) with at least one sensor unit (12) and at least one bearing (14), which has a first ring (16) and at least one second ring (18), which can be rotated relative to the first ring (16). is.It is proposed that the sensor unit (12) is attached at least to a radial inside (20) of the first ring (16).

Description

Die Erfindung geht aus von einer Sensorlagereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a sensor bearing unit according to the preamble of claim 1.

Es ist eine Sensorlagereinheit mit einem Lager und einer Sensoreinheit bekannt. Die Sensoreinheit weist eine Metallhülse auf, die an einem radial nach innen versetzten Bereich einer radialen Außenfläche des Außenrings des Lagers anliegt. Ferner weist das Lager einen Innenring auf, welcher relativ zu dem Außenring drehbar ist. Ein magnetischer Ring ist an dem Innenring befestigt. Die Sensoreinheit weist einen Sensor auf, der eine Drehung des magnetischen Rings relativ zu der Sensoreinheit sensiert. Ein Zwischenraum zwischen dem Außenring und dem Innenring ist an einer axialen Seite, welche von der Sensoreinheit abgewandt ist, durch eine Dichtung abgedichtet. Ferner ist der Zwischenraum an einer axialen Seite, die der Sensoreinheit zugewandt ist, durch eine weitere Dichtung abgedichtet. Letztgenannte Dichtung ist teilweise in einer Nut, die an einer radialen Innenseite des Außenrings angeordnet ist und sich in Umfangsrichtung erstreckt, angeordnet.A sensor bearing unit with a bearing and a sensor unit is known. The sensor unit has a metal sleeve which rests on a radially inwardly offset region of a radial outer surface of the outer ring of the bearing. Furthermore, the bearing has an inner ring which is rotatable relative to the outer ring. A magnetic ring is attached to the inner ring. The sensor unit has a sensor that senses a rotation of the magnetic ring relative to the sensor unit. A space between the outer ring and the inner ring is sealed by a seal on an axial side that faces away from the sensor unit. Furthermore, the gap is sealed by a further seal on an axial side that faces the sensor unit. The latter seal is partially arranged in a groove which is arranged on a radial inside of the outer ring and extends in the circumferential direction.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine hohe Effizienz zu erreichen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object of the invention is, in particular, to achieve high efficiency. The object is achieved according to the invention by the features of the independent patent claims, while advantageous refinements and developments of the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einer Sensorlagereinheit mit zumindest einer Sensoreinheit und wenigstens einem Lager, welches einen ersten Ring und zumindest einen zweiten Ring, welcher relativ zu dem ersten Ring drehbar ist, aufweist.The invention is based on a sensor bearing unit with at least one sensor unit and at least one bearing, which has a first ring and at least one second ring, which is rotatable relative to the first ring.

Es wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest an einer radialen Innenseite des ersten Rings befestigt ist. Dadurch kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann auf die Herstellung einer Befestigungsmöglichkeit an einer radialen Außenseite des ersten Rings zur Befestigung der Sensoreinheit verzichtet werden, wodurch Bauraum in Radialrichtung eingespart wird beziehungsweise das Herstellen eines präzise radial nach innen versetzten Bereichs an einer radialen Außenfläche des ersten Rings kann vermieden wird, wobei ferner das Herstellen einer Befestigungsmöglichkeit, wie insbesondere einer in allen ihren geometrischen Abmessungen sehr präzise ausgebildeten und in Umfangsrichtung verlaufenden Nut, für eine geometrisch nicht besonders präzise ausgebildete Metallhülse der Sensoreinheit an dem nach innen versetzten Bereich eingespart werden kann. Insbesondere kann ein Befestigen einer Metallhülse der Sensoreinheit an dem ersten Ring durch ein Verformen der Metallhülse in einer Art und Weise, dass diese in eine Nut an einer radialen Außenfläche des ersten Rings eingreift, eingespart werden. Insbesondere kann eine Befestigungsmöglichkeit an der radialen Innenseite des ersten Rings, die sehr kostengünstig ohnehin zur Verfügung steht, genutzt werden. Insbesondere kann eine kostengünstige Ausbildung der Sensorlagereinheit erzielt werden. Insbesondere kann eine Positionierung der Sensoreinheit relativ zu dem Lager erreicht werden, wodurch das Vorsehen von anderen Mitteln zur Positionierung der Sensoreinheit relativ zu dem Lager nicht nötig ist.It is proposed that the sensor unit is attached at least to a radial inside of the first ring. This allows high efficiency to be achieved. In particular, the production of a fastening option on a radial outside of the first ring for fastening the sensor unit can be dispensed with, whereby installation space in the radial direction is saved or the production of a precisely radially inwardly offset region on a radial outer surface of the first ring can be avoided, furthermore the production of a fastening option, such as in particular a groove that is very precisely formed in all its geometric dimensions and runs in the circumferential direction, for a metal sleeve of the sensor unit that is not particularly geometrically precise in the inwardly offset area can be saved. In particular, fastening a metal sleeve of the sensor unit to the first ring can be saved by deforming the metal sleeve in such a way that it engages in a groove on a radial outer surface of the first ring. In particular, a fastening option on the radial inside of the first ring, which is already available very inexpensively, can be used. In particular, a cost-effective design of the sensor bearing unit can be achieved. In particular, positioning of the sensor unit relative to the bearing can be achieved, whereby the provision of other means for positioning the sensor unit relative to the bearing is not necessary.

Mit Vorteil ist der erste Ring ein Außenring. Hierdurch kann eine Ausbildung des Lagers mit einem Außenring genutzt werden, der in seiner Innenseite eine Befestigungsmöglichkeit aufweist, die in anderen technischen Zusammenhängen für eine Dichtung genutzt wird, wobei die konkrete Ausbildung aufgrund der ständigen Produktion von großen Stückzahlen dieser Ausbildung kostengünstig zur Verfügung steht.The first ring is advantageously an outer ring. In this way, a design of the bearing with an outer ring can be used, which has a fastening option on its inside, which is used for a seal in other technical contexts, with the specific design being available inexpensively due to the constant production of large quantities of this design.

Vorzugsweise ist die Sensoreinheit an der radialen Innenseite des ersten Rings formschlüssig befestigt. Hierdurch kann eine einfache Montage und eine kostengünstige Ausbildung erreicht werden.The sensor unit is preferably fastened in a form-fitting manner on the radial inside of the first ring. This allows simple assembly and cost-effective training to be achieved.

Mit Vorteil ist die Sensoreinheit an der radialen Innenseite des ersten Rings durch eine Schnappverbindung befestigt. Dadurch kann eine besonders einfache Montage erreicht werden.The sensor unit is advantageously attached to the radial inside of the first ring by a snap connection. This allows particularly simple assembly to be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass ein Befestigungselement des ersten Rings, welches an der formschlüssigen Befestigung der Sensoreinheit an dem ersten Ring mitwirkt, eine in eine Umfangsrichtung des ersten Rings verlaufende Nut ist, die an der radialen Innenseite des ersten Rings angeordnet ist. Dadurch kann der erste Ring durch einen ohnehin in sehr großen Stückzahlen produzierten und damit kostengünstig zur Verfügung stehenden Lageraußenring gebildet werden, an dessen radialen Innenseite eine Nut zur Befestigung einer Dichtung vorgesehen ist.Furthermore, it is proposed that a fastening element of the first ring, which participates in the positive fastening of the sensor unit to the first ring, is a groove extending in a circumferential direction of the first ring and which is arranged on the radial inside of the first ring. As a result, the first ring can be formed by an outer bearing ring that is produced in very large quantities and is therefore available at low cost, on the radial inside of which a groove is provided for fastening a seal.

Mit Vorteil sind wenigstens ein Befestigungselement der Sensoreinheit, welche an der formschlüssigen Befestigung der Sensoreinheit an dem ersten Ring mitwirkt, und ein Gehäuse der Sensoreinheit einstückig ausgebildet. Unter „einstückig“ soll insbesondere aus einer Spritzung und/oder nur unter Zerstörung trennbar und/oder aus einem Guss verstanden werden. Dadurch kann eine einfache Bauweise zusammen mit einer guten Funktionalität erzielt werden.Advantageously, at least one fastening element of the sensor unit, which participates in the positive fastening of the sensor unit to the first ring, and a housing of the sensor unit are formed in one piece. “In one piece” should be understood to mean, in particular, that it is made from an injection molding and/or can only be separated by destruction and/or is made from a single casting. This means that a simple design can be achieved together with good functionality.

Vorzugsweise besteht das Befestigungselement der Sensoreinheit zumindest zu einem Großteil aus wenigstens einem Thermoplast. Unter einem „Großteil“ sollen wenigstens 50 Masse-Prozent, vorzugsweise wenigstens 70 Masse-Prozent und besonders bevorzugt wenigstens 90 Masse-Prozent verstanden werden. Auf diese Weise kann eine gute Schnappfunktion des Befestigungselements kostengünstig erreicht werden. Insbesondere kann die Verwendung einer Metallhülse zur Bildung einer unmittelbaren Befestigungsmöglichkeit eingespart werden.Preferably, the fastening element of the sensor unit consists at least largely of at least one thermoplastic. A “major part” should be understood to mean at least 50 percent by mass, preferably at least 70 percent by mass and particularly preferably at least 90 percent by mass. In this way, a good snap function of the fastening element can be achieved cost-effectively. In particular, the use of a metal sleeve to form an immediate fastening option can be avoided.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Sensorlagereinheit wenigstens einen Metallring aufweist, welcher an einer radialen Innenseite eines Befestigungselements der Sensoreinheit, das an der Befestigung der Sensoreinheit an der radialen Innenseite des ersten Rings mitwirkt, anliegt. Dadurch können eine Robustheit der Befestigung der Sensoreinheit an dem ersten Ring vergrößert und eine Lockerung dieser Befestigung durch Materialalterung vermieden werden. Insbesondere kann das Risiko eines Abbrechens des Befestigungselements bei einer Belastung der Befestigung zwischen Sensoreinheit und erstem Ring vermindert werden.It is also proposed that the sensor bearing unit has at least one metal ring, which rests on a radial inside of a fastening element of the sensor unit, which contributes to the fastening of the sensor unit on the radial inside of the first ring. This makes it possible to increase the robustness of the attachment of the sensor unit to the first ring and to avoid loosening of this attachment due to material aging. In particular, the risk of the fastening element breaking off when the fastening between the sensor unit and the first ring is stressed can be reduced.

Mit Vorteil weist die Sensorlagereinheit wenigstens ein Befestigungselement der Sensoreinheit, das an der Befestigung der Sensoreinheit an der radialen Innenseite des ersten Rings mitwirkt, und eine Dichtung zur Abdichtung eines Zwischenraums zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring auf, welche an dem Befestigungselement befestigt ist. Hierdurch kann die Dichtung zusammen mit der Sensoreinheit an dem ersten Ring montiert werden, wodurch die Montage besonders einfach ist.The sensor bearing unit advantageously has at least one fastening element of the sensor unit, which participates in fastening the sensor unit to the radial inside of the first ring, and a seal for sealing a gap between the first ring and the second ring, which is fastened to the fastening element. This allows the seal to be mounted together with the sensor unit on the first ring, making assembly particularly easy.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass eine radiale Außenfläche des ersten Rings frei von Stufen und/oder frei von Nuten ist. Dadurch kann eine kostengünstige Bauweise erreicht werden.It is also proposed that a radial outer surface of the first ring is free of steps and/or free of grooves. This allows a cost-effective construction to be achieved.

Ferner wird eine Sensoreinheit, insbesondere eine Sensoreinheit einer Sensorlagereinheit wie vorstehend beschrieben, vorgeschlagen, mit wenigstens einer Befestigungsausformung, welche an einer radialen Außenfläche der Sensoreinheit angeordnet ist und sich von der radialen Außenfläche radial nach außen erstreckt und zum Herstellen einer formschlüssigen Befestigung in Bezug auf eine Axialrichtung der Sensoreinheit vorgesehen ist. Hierdurch kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann die Sensoreinheit mittels der Befestigungsausformung an einer Nut, die an einer radialen Innenseite eines ersten Rings der Sensorlagereinheit verläuft, befestigt werden.Furthermore, a sensor unit, in particular a sensor unit of a sensor bearing unit as described above, is proposed, with at least one fastening formation, which is arranged on a radial outer surface of the sensor unit and extends radially outwards from the radial outer surface and for producing a positive fastening with respect to a Axial direction of the sensor unit is provided. This allows high efficiency to be achieved. In particular, the sensor unit can be fastened by means of the fastening formation to a groove which runs on a radial inside of a first ring of the sensor bearing unit.

Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer Sensorlagereinheit, insbesondere einer Sensorlagereinheit wie vorstehend beschrieben, vorgeschlagen, bei welchem eine Sensoreinheit zumindest an einer radialen Innenseite eines ersten Rings befestigt wird. Dadurch kann eine hohe Effizienz erreicht werden.Furthermore, a method for producing a sensor bearing unit, in particular a sensor bearing unit as described above, is proposed, in which a sensor unit is attached at least to a radial inside of a first ring. This allows high efficiency to be achieved.

Mit Vorteil werden wenigstens ein Befestigungselement der Sensoreinheit und ein Gehäuse der Sensoreinheit zusammen durch Mehrkomponenten-Spritzgießen hergestellt. Dadurch kann ein einfaches Herstellen zusammen mit einer einfachen Bauweise und einer sehr guten Funktionalität des Befestigungselements und des Gehäuses erzielt werden.At least one fastening element of the sensor unit and a housing of the sensor unit are advantageously produced together by multi-component injection molding. As a result, simple manufacturing can be achieved together with a simple construction and very good functionality of the fastening element and the housing.

Ferner wird eine Vorrichtung mit einer rotierenden elektrischen Maschine vorgeschlagen, wobei die elektrische Maschine eine Sensorlagereinheit wie vorstehend beschrieben aufweist und die Sensorlagereinheit einen Rotor der elektrischen Maschine, insbesondere auf der Festlagerseite, lagert.Furthermore, a device with a rotating electrical machine is proposed, wherein the electrical machine has a sensor bearing unit as described above and the sensor bearing unit supports a rotor of the electrical machine, in particular on the fixed bearing side.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

1 zeigt einen schematischen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Sensorlagereinheit.

Further advantages result from the following drawing description. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. The drawings, description and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will also expediently consider the features individually and combine them into further sensible combinations.

1 shows a schematic axial section through an embodiment of a sensor bearing unit according to the invention.

1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Sensorlagereinheit 10 mit einer Sensoreinheit 12 und einem Lager 14. Die Sensoreinheit 12 weist ein Gehäuse 36, Sensoren (nicht gezeigt) und ein Befestigungselement 23 auf. Bei einer Herstellung der Sensoreinheit 12 werden die Sensoren mit einem Material, das das Gehäuse 36 bildet, umspritzt. Das Lager umfasst einen ersten Ring 16 und einen zweiten Ring 18, der relativ zu dem ersten Ring 16 um eine Achse (nicht gezeigt) drehbar ist. Der Ring 16 ist als Außenring und der Ring 18 als Innenring ausgebildet. Zwischen dem ersten Ring 16 und dem zweiten Ring 18 sind Wälzkörper 38 des Lagers 14 angeordnet, die bei einer Drehung der beiden Ringe 16,18 relativ zueinander an den Ringe 16,18 abrollen. Das Lager 14 ist als Kugellager ausgebildet, in anderen Ausführungsformen sind andere Ausbildungen denkbar, wie insbesondere Kegelrollenlager oder Zylinderrollenlager. Des Weiteren weist die Sensorlagereinheit 10 einen Ring 40 auf, welcher an dem Ring 18 befestigt ist. Ein Teil des Rings 40 erstreckt sich in Radialrichtung des Lagers 14 nach außen und weist in Umfangsrichtung des Lagers 14 gleichmäßig voneinander beabstandete Durchgangslöcher 42 auf. Alternativ oder zusätzlich zu den Durchgangslöchern 42 kann der Ring 40 von seinem radial äußeren Rand ausgehende und nach radial innen verlaufende Aussparungen aufweisen. Die Sensoren sind als Induktionsspulen ausgebildet und sensieren Magnetfeldänderungen, die durch Drehung des Rings 40 relativ zu den Sensoren hervorgerufen werden. Damit lassen sich Position, Drehgeschwindigkeit und Drehgeschwindigkeitsänderung des Rings 18 relativ zu dem Ring 16 bestimmen. Der Ring 40 kann auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise können Magnete derart in Umfangsrichtung angeordnet werden, dass sich in Umfangsrichtung Pluspole und Minuspole abwechseln. Ferner sind auch andere Ausbildungen der Sensoren denkbar. 1 shows an axial section through a sensor bearing unit 10 with a sensor unit 12 and a bearing 14. The sensor unit 12 has a housing 36, sensors (not shown) and a fastening element 23. When producing the sensor unit 12, the sensors are overmolded with a material that forms the housing 36. The bearing includes a first ring 16 and a second ring 18 rotatable relative to the first ring 16 about an axis (not shown). The ring 16 is designed as an outer ring and the ring 18 as an inner ring. Between the first ring 16 and the second ring 18, rolling elements 38 of the bearing 14 are arranged, which roll relative to one another on the rings 16, 18 when the two rings 16, 18 rotate. The bearing 14 is designed as a ball bearing; in other embodiments, other designs are conceivable, such as in particular tapered roller bearings or cylindrical roller bearings. Furthermore, the sensor bearing unit 10 has a ring 40 which is attached to the ring 18. A part of the ring 40 extends outwards in the radial direction of the bearing 14 and has through holes 42 which are evenly spaced apart from one another in the circumferential direction of the bearing 14. Alternatively or in addition to The ring 40 can have recesses extending from its radially outer edge and extending radially inwards through the through holes 42. The sensors are designed as induction coils and sense magnetic field changes that are caused by rotation of the ring 40 relative to the sensors. This allows the position, rotational speed and change in rotational speed of the ring 18 to be determined relative to the ring 16. The ring 40 can also be designed differently. For example, magnets can be arranged in the circumferential direction in such a way that positive poles and negative poles alternate in the circumferential direction. Furthermore, other designs of the sensors are also conceivable.

Die Sensoreinheit 12 ist an einer radialen Innenseite 20 des ersten Rings 16 formschlüssig in Bezug auf eine Axialrichtung 34 der Sensorlagereinheit 10 befestigt. Dazu weist der Ring 16 an der radialen Innenseite 20 ein Befestigungselement 22 auf, welches eine in Umfangsrichtung des ersten Rings 16 verlaufende Nut ist. Die Nut erstreckt sich über 360° in die Umfangsrichtung. Das Befestigungselement 23 der Sensoreinheit ist ein Schnapparm mit einer Befestigungsausformung 30, die an einer radialen Außenfläche 32 der Sensoreinheit 12 angeordnet ist und sich von der radialen Außenfläche radial nach außen erstreckt. Die Befestigungsausformung 30 ist in die Nut eingeschnappt und damit in dieser angeordnet. Das Befestigungselement 23 mit der Befestigungsausformung 30 und das Befestigungselement 22 verhindern Axialbewegungen des Lagers 14 relativ zur Sensoreinheit 12. Die Befestigung der Sensoreinheit 12 an dem Lager 14 durch das Befestigungselement 22 und die Befestigungsausformung 30 ist durch reguläre Kräfte, die bei einem Betrieb der Sensorlagereinheit 10 auftreten, nicht lösbar.The sensor unit 12 is attached to a radial inside 20 of the first ring 16 in a form-fitting manner with respect to an axial direction 34 of the sensor bearing unit 10. For this purpose, the ring 16 has a fastening element 22 on the radial inside 20, which is a groove running in the circumferential direction of the first ring 16. The groove extends over 360° in the circumferential direction. The fastening element 23 of the sensor unit is a snap arm with a fastening formation 30 which is arranged on a radial outer surface 32 of the sensor unit 12 and extends radially outwards from the radial outer surface. The fastening formation 30 is snapped into the groove and is therefore arranged in it. The fastening element 23 with the fastening formation 30 and the fastening element 22 prevent axial movements of the bearing 14 relative to the sensor unit 12. The fastening of the sensor unit 12 to the bearing 14 by the fastening element 22 and the fastening formation 30 is due to regular forces that occur during operation of the sensor bearing unit 10 occur, not solvable.

Das Befestigungselement 23 und das Gehäuse 36 sind einstückig ausgebildet. Genauer gesagt sind das Befestigungselement 23 und das Gehäuse 36 in einem Zweikomponenten-Spritzgiesverfahren hergestellt. Das Befestigungselement 23 besteht aus einem Thermoplast, und zwar aus Polyamid. Das Befestigungselement 23 kann auch zumindest teilweise aus Polyphthalamiden und/oder Polyphenylensulfid bestehen, wodurch eine gute Temperaturbeständigkeit erreicht wird. Das Gehäuse 36 besteht aus einem Duroplast, wodurch eine gute elektrische Isolation erreicht werden kann, was insbesondere bei einem Einsatz der Sensorlagereinheit 10 in einer elektrischen Maschine vorteilhaft ist. In einer alternativen Ausführung kann das Gehäuse 36 aus einem Thermoplast bestehen, der sich von demjenigen Thermoplast unterscheiden kann, aus dem das Befestigungselement 23 besteht.The fastening element 23 and the housing 36 are formed in one piece. More specifically, the fastening element 23 and the housing 36 are manufactured in a two-component injection molding process. The fastening element 23 consists of a thermoplastic, namely polyamide. The fastening element 23 can also consist at least partially of polyphthalamides and/or polyphenylene sulfide, whereby good temperature resistance is achieved. The housing 36 consists of a thermoset, whereby good electrical insulation can be achieved, which is particularly advantageous when the sensor bearing unit 10 is used in an electrical machine. In an alternative embodiment, the housing 36 can consist of a thermoplastic, which can be different from the thermoplastic from which the fastening element 23 is made.

Ferner weist die Sensorlagereinheit einen Metallring 24 auf, der an einer radialen Innenseite 26 des Befestigungselements 23 anliegt und in das Befestigungselement 23 eingepresst ist. Der Metallring 24 kann aus einem Blech bestehen. Das Befestigungselement 23 ist rotationssymmetrisch in Bezug auf die Achse ausgebildet, sodass der Metallring 24 an einer zylindermantelförmigen Fläche an dem Befestigungselement 23 anliegt. Alternativ kann diese Fläche im Axialschnitt auch eine leichte Schräge oder eine Hinterschneidung bilden. Ferner kann alternativ das Befestigungselement 23 in Umfangsrichtung auch segmentiert ausgebildet sein.Furthermore, the sensor bearing unit has a metal ring 24, which rests on a radial inside 26 of the fastening element 23 and is pressed into the fastening element 23. The metal ring 24 can consist of a sheet metal. The fastening element 23 is designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis, so that the metal ring 24 rests on a cylindrical jacket-shaped surface on the fastening element 23. Alternatively, this surface can also form a slight slope or an undercut in the axial section. Furthermore, as an alternative, the fastening element 23 can also be designed to be segmented in the circumferential direction.

Bei einem Verfahren zur Herstellung der Sensorlagereinheit 10 wird die Sensoreinheit 12 an der radialen Innenseite 20 des Rings 16 befestigt, indem der Schnapparm der Sensoreinheit 12 in die Nut des Rings 16 eingeschnappt wird. Dadurch bildet die Sensorlagereinheit 10 eine vormontierte Einheit, die eine Endmontage mit geringem Aufwand ermöglicht.In a method for producing the sensor bearing unit 10, the sensor unit 12 is attached to the radial inside 20 of the ring 16 by snapping the snap arm of the sensor unit 12 into the groove of the ring 16. As a result, the sensor bearing unit 10 forms a pre-assembled unit that enables final assembly with little effort.

In einer alternativen Ausführungsform weist die Sensorlagereinheit 10 eine Dichtung 28 (diese ist in 1 gestrichelt gezeigt) auf, die an dem Befestigungselement 23 befestigt ist. Zu der Befestigung der Dichtung 28 an dem Befestigungselement 23 kann die Dichtung 28 in eine Nut (nicht gezeigt) des Befestigungselements 23 eingeschnappt sein. Denkbar ist auch, dass die Dichtung 28 zumindest teilweise einstückig mit dem Befestigungselement 23 ausgebildet wird. Die Dichtung 28 dichtet einen Zwischenraum zwischen dem Ring 16 und dem Ring 18 an einer Axialseite des Lagers 14 ab, die der Sensoreinheit 12 zugewandt ist. Dazu kann die Dichtung 28 an dem Ring 18 anliegen, sodass bei einer Drehung der beiden Ringe 16,18 relativ zueinander die Dichtung 28 an dem Ring 18 schleift. In einer anderen alternativen Ausführung ist die Dichtung 28 beabstandet von dem Ring 18 angeordnet und bildet mit dem Ring 18 eine Spaltdichtung.In an alternative embodiment, the sensor bearing unit 10 has a seal 28 (this is in 1 shown in dashed lines), which is attached to the fastening element 23. To attach the seal 28 to the fastening element 23, the seal 28 can be snapped into a groove (not shown) of the fastening element 23. It is also conceivable that the seal 28 is at least partially formed in one piece with the fastening element 23. The seal 28 seals a gap between the ring 16 and the ring 18 on an axial side of the bearing 14 that faces the sensor unit 12. For this purpose, the seal 28 can rest on the ring 18, so that when the two rings 16, 18 rotate relative to one another, the seal 28 rubs against the ring 18. In another alternative embodiment, the seal 28 is arranged at a distance from the ring 18 and forms a gap seal with the ring 18.

Der Ring 16 ist ein Standardaußenring, der für eine sehr große Anzahl von Wälzlagern ohnehin bereits Verwendung findet. Bei dieser sehr großen Anzahl von Wälzlagern wird das als Nut ausgebildete Befestigungselement 22 zur Befestigung einer Dichtung verwendet, die das Lager seitlich abgedichtet. Der Ring 16 besitzt auf seiner axial entgegengesetzten Seite eine weitere Nut, die baugleich mit dem Befestigungselement 22 ist und ebenfalls zur Befestigung einer Dichtung vorgesehen ist. Da der Ring 16 abgesehen von seiner Verwendung in einer Sensorlagereinheit in vielen anderen Anwendungen verwendet wird, wird er bereits in sehr großen Stückzahlen äußerst kostengünstig hergestellt. Damit ist die Verwendung des Rings 16 in der vorliegenden Verwendung in der Sensorlagereinheit 10 ebenfalls äußerst kostengünstig möglich.The ring 16 is a standard outer ring that is already used for a very large number of rolling bearings. With this very large number of rolling bearings, the fastening element 22 designed as a groove is used to fasten a seal that seals the bearing laterally. The ring 16 has a further groove on its axially opposite side, which is structurally identical to the fastening element 22 and is also intended for fastening a seal. Since the ring 16 is used in many other applications apart from its use in a sensor bearing unit, it is already manufactured extremely cost-effectively in very large quantities. This means that the use of the ring 16 in the present use in the sensor bearing unit 10 is also possible extremely cost-effectively.

Die Sensorlagereinheit 10 kann alternativ auch derart ausgebildet werden, dass der Metallring 24 weggelassen wird.Alternatively, the sensor bearing unit 10 can also be designed in such a way that the metal ring 24 is omitted.

Ferner kann die Sensorlagereinheit 10 alternativ auch derart ausgebildet werden, dass der Metallring weggelassen wird und das Befestigungselement 23 und das Gehäuse 36 in einem Einkomponenten-Spritzgiesverfahren aus demselben Material hergestellt werden. Dabei kann die Dichtung 28 vorhanden sein oder auch weggelassen werden.Furthermore, the sensor bearing unit 10 can alternatively also be designed in such a way that the metal ring is omitted and the fastening element 23 and the housing 36 are manufactured from the same material in a one-component injection molding process. The seal 28 can be present or omitted.

Die Sensorlagereinheit 10 kann beispielsweise bei der Lagerung eines Rotors einer rotierenden elektrischen Maschine auf der Festlagerseite eingesetzt werden.The sensor bearing unit 10 can be used, for example, when supporting a rotor of a rotating electrical machine on the fixed bearing side.

Außerdem können die Sensoren der Sensoreinheit 12 beispielsweise durch Kabel mit Strom versorgt werden.In addition, the sensors of the sensor unit 12 can be supplied with power, for example by cables.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

1010: SensorlagereinheitSensor bearing unit
1212: SensoreinheitSensor unit
1414: Lagercamp
1616: Ringring
1818: Ringring
2020: Innenseiteinside
2222: Befestigungselementfastener
2323: Befestigungselementfastener
2424: Metallringmetal ring
2626: Innenseiteinside
2828: Dichtungpoetry
3030: BefestigungsausformungFastening formation
3232: Außenflächeexternal surface
3434: AxialrichtungAxial direction
3636: GehäuseHousing
3838: Wälzkörperrolling elements
4040: Ringring
4242: Durchgangslochthrough hole

Claims

Sensor bearing unit (10) with at least one sensor unit (12) and at least one bearing (14), which has a first ring (16) and at least one second ring (18), which is rotatable relative to the first ring (16), thereby characterized in that the sensor unit (12) is attached at least to a radial inside (20) of the first ring (16).

Sensor bearing unit (10). Claim 1 , characterized in that the sensor unit (12) is fastened in a form-fitting manner on the radial inside (20) of the first ring (16).

Sensor bearing unit (10). Claim 2 , characterized in that a fastening element (22) of the first ring (16), which participates in the positive fastening of the sensor unit (12) to the first ring, is a groove running in a circumferential direction of the first ring and on the radial inside ( 20) of the first ring is arranged.

Sensor bearing unit (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one fastening element (23) of the sensor unit (12), which participates in the positive fastening of the sensor unit (12) to the first ring, and a housing of the sensor unit (12) are formed in one piece.

Sensor bearing unit (10). Claim 4 , characterized in that the fastening element (23) of the sensor unit (12) consists at least to a large extent of at least one thermoplastic.

Sensor bearing unit (10) according to one of the preceding claims, characterized by at least one metal ring (24) which is on a radial inside (26) of a fastening element (23) of the sensor unit (12), which is attached to the fastening of the sensor unit (12) on the radial Inside (20) of the first ring (16) is involved.

Sensor bearing unit (10) according to one of the preceding claims, characterized by at least one fastening element (23) of the sensor unit (12), which participates in fastening the sensor unit (12) to the radial inside (20) of the first ring (16), and one Seal (28) for sealing a gap between the first ring (16) and the second ring (18), which is attached to the fastening element (23).

Sensor unit (12), in particular sensor unit (12) of a sensor bearing unit (10) according to one of Claims 1 until 7 , characterized by at least one fastening formation (30), which is arranged on a radial outer surface (32) of the sensor unit (12) and extends radially outwards from the radial outer surface and for producing a positive fastening with respect to an axial direction (34). Sensor unit (12) is provided.

Method for producing a sensor bearing unit (10), in particular a sensor bearing unit (10) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that a sensor unit (12) is attached at least to a radial inside (20) of a first ring (16).

Procedure according to Claim 9 , characterized in that at least one fastening element (23) of the sensor unit (12) and a housing (36) of the sensor unit (12) are produced together by multi-component injection molding.