DE112005003355T5

DE112005003355T5 - Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad

Info

Publication number: DE112005003355T5
Application number: DE112005003355T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Iwata Muranaka; Daniel Dipl.-Ing. Nullmeier; Detlef Dipl.-Ing. Sokolowsky
Original assignee: DaimlerChrysler AG; NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: Mercedes Benz Group AG; NTN Corp
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2007-12-13
Also published as: US20080159673A1; JP2008528878A; JP4683496B2; WO2006080092A1

Abstract

Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad, Folgendes umfassend:
ein Achsengehäuse „H", das unter einer Fahrzeugkarosserie abgestützt wird;
eine Antriebswelle „D/S", die in dem Achsengehäuse „H" eingefügt ist; und
ein Lager für ein Rad, das zwischen der Antriebswelle „D/S" und einer Öffnung des Achsengehäuses „H" angeordnet ist; wobei das Lager für ein Rad umfasst:
ein Außenteil (4), das mit Außenlaufflächen (4a) auf seiner inneren Umlauffläche ausgebildet ist;
ein Innenteil (3), eine Radnabe (1) und einen Innenring (10) aufweisend, wobei der Innenring (10) auf seiner äußeren Umlauffläche mit Innenlaufflächen (10a) ausgebildet ist, die den Außenlaufflächen (4a) gegenüberliegen; und
Dichtungsmittel (12 und 13) zum Abdichten eines ringförmigen Raums zwischen dem Innenteil (3) und dem Außenteil (4), dadurch gekennzeichnet, dass:
das Dichtungsmittel (13) an der Innenseite des Dichtungsmittels (12 und 13) ein ringförmiges Abstützblech (17a) umfasst, das auf die äußere Umlauffläche von einem der Innenringe (10) aufgeschoben ist; sowie...

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad, um das Rad drehbar relativ zu einer Aufhängungsvorrichtung des Fahrzeugs abzustützen und insbesondere eine Lagervorrichtung eines Fahrzeugrads, wobei ein Antriebsrad durch ein zweireihiges Wälzlager abgestützt wird.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
In einem Fahrzeug, wie etwa einem Lastkraftwagen, der eine Karosserie mit einer Rahmenstruktur aufweist, wurde ein Achsenaufbau des Antriebsrads der Art einer Halbachse übernommen. Kürzlich wurde in vielen Fällen ein Achsenaufbau, in dem ein zweireihiges Wälzlager eingebunden ist, übernommen, um die Montagefreundlichkeit zu verbessern und dessen Gewicht und Größe zu reduzieren. Von einer solchen Lagervorrichtung ist ein Wälzlager für ein Fahrzeugrad bekannt, das eine integrierte Abdichtanordnung mit einem Messgeber zum Erkennen der Drehgeschwindigkeit des Rads aufweist.
Wie zum Beispiel in 5 gezeigt, weist eine solche Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad erste und zweite ringförmige Dichtbleche 62 und 63 auf, die jeweils an einem Innenring 60 und einem Außenring 61 befestigt sind.
Jedes dieser Dichtbleche 62 und 63 weist einen im Wesentlichen „L"-förmigen Querschnitt auf, der jeweils durch einen zylindrischen Teil 62a und 63a und einen sich radial erstreckenden Teil 62b und 63b gebildet wird, und wobei die Dichtbleche 62 und 63 sich einander gegenüberliegend angeordnet sind. Der sich radial erstreckende Teil 62b des ersten Dichtblechs 62 weist einen Messwertgeber 64 zum Erkennen der Drehgeschwindigkeit des Rads auf, das auf dem Teil 62b durch Vulkanisation an der Außenseite des Lagers haftet. Der Messwertgeber 64 ist aus einem Gummimagnet hergestellt, in welchen eine Magnetpulversubstanz gemischt ist, und die N- und S-Pole sind wechselweise entlang der Umfangsrichtung des Messgebers magnetisiert.
Das zweite Dichtblech 63 weist ein Dichtungsteil 65 auf, das daran durch Vulkanisation haftet und weist eine einteilig geformte Seitenlippe 65a, die gleitbar mit dem sich radial erstreckenden Teil 62b des ersten Dichtblechs 62 in Berührung ist und andere einteilig geformte, radiale Lippen 65b und 65c auf, die gleitbar mit dem zylindrischen Teil 62a in Berührung sind. Ein oberer Rand des sich radial erstreckenden Teils 62b des ersten Dichtblechs 62 liegt dem zylindrischen Teil 63a des zweiten Dichtblechs 63 gegenüber, wobei ein geringer, dort dazwischen liegender Spalt eine Labyrinthdichtung 66 bildet.
In einer solchen Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad kann manchmal Staub oder Sand in einen Spalt eindringen, der zwischen den Flächen des Messwertgebers 64 und einem dem Messwertgeber 64 gegenüberliegend angeordneten Messaufnehmer 67 ausgebildet ist, und dadurch die Fläche des Messwertgebers 64 abreiben oder beschädigen. Das kommt daher, dass der Messwertgeber 64 an der Innenseite des ersten Dichtblechs 62 befestigt ist, das einen Schleuderring bildet und den Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist. Um dieses Problem zu überwinden, wurde ein Wälzlager für ein Fahrzeugrad, wie in 6 gezeigt, vorgeschlagen.
In dieser Lagervorrichtung ist ein impulserzeugender Ring 71, der ein Halteblech 71a und einen Messwertgeber 71b, der in Multipolen magnetisiert ist, aufweist, auf einem rotierenden Innenring 70 befestigt. Der Messwertgeber 71b ist zum Beispiel aus einem Elastomer hergestellt, das mit magnetischen Stücken gefüllt ist und an dem Halteblech 71a durch Vulkanisation haftet. Ein Abdeckteil 72, das aus nichtmagnetischem Material hergestellt ist, ist auf einem Außenring 73 der ortsfesten Seite befestigt.
Das Abdeckteil 72 weist eine an ihm durch Vulkanisation haftende Dichtlippe 74 auf und schützt den Messwertgeber 71b vor Einflüssen der Umgebungsverhältnisse. Ein Messaufnehmer 75 ist unmittelbar benachbart zu dem Abdeckteil 72 angeordnet und ein Funksignal wird durch das Abdeckteil hindurch übertragen. Dementsprechend ist es möglich, das Eindringen von Staub oder Sand in einen zwischen den Flächen des Messwertgebers 71b und eines Messaufnehmers 75 ausgebildeten Spalts, und dadurch Abrieb oder Beschädigung der Fläche des Messwertgebers 71b zu verhindern (siehe die Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 160744/1998).
Allerdings, in einer solchen Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad des Stands der Technik, da der impulserzeugende Ring 71 derart angeordnet ist, dass er sich radial erstreckt und die Signalerkennung des Messaufnehmers 75 durch das Abdeckteil 72 hindurch ausgeführt wird, ist es schwierig, eine ausreichende Fläche des impulserzeugenden Rings 71 aufgrund der Einschränkung des radialen Raumangebots des Lagers sicherzustellen, und dadurch wird ebenfalls die Erkennungsempfindlichkeit reduziert. Besonders in einem Fahrzeug, wie etwa einem Lastkraftwagen, der den Aufbau einer Rahmenstruktur aufweist, ist es schwierig, einen ausreichendes radiales Raumangebot zu erhalten, da es erforderlich ist, ein zweireihiges Kegelrollenlager zu benutzen, das eine hohe Belastungskapazität und eine Wanddicke, die kleiner ist als die eines zweireihigen Kugellagers, aufweist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad bereitzustellen, die den Messwertgeber schützen kann, die Messfähigkeit des Messaufnehmers verbessert und auch das Eindringen von Regenwasser oder Staub und Entweichen von Differentialgetriebeöl verhindert.
Um die oben erwähnte Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 1 eine Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad bereitgestellt, Folgendes umfassend: ein Achsengehäuse, das unter einer Fahrzeugkarosserie abgestützt wird; eine Antriebswelle, die in dem Achsengehäuse eingefügt ist; und ein Lager für ein Rad, das zwischen der Antriebswelle und einer Öffnung des Achsengehäuses angeordnet ist; wobei das Lager für ein Rad umfasst: ein Außenteil, das mit Außenlaufflächen auf seiner inneren Umlauffläche ausgebildet ist; ein Innenteil, eine Radnabe und einen Innenring aufweisend, wobei der Innenring auf seiner äußeren Umlauffläche mit Innenlaufflächen ausgebildet ist, die den Außenlaufflächen gegenüberliegen; und Dichtungsmittel zum Abdichten eines ringförmigen Raums zwischen dem Innenteil und dem Außenteil, dadurch gekennzeichnet, dass: das Dichtungsmittel an der Innenseite des Dichtungsmittels ein ringförmiges Abstützblech umfasst, das auf die äußere Umlauffläche von einem der Innenringe aufgeschoben wird; sowie einen Impulsgeberring, der einen Messwertgeber aufweist, der auf der äußeren Umlauffläche des Abstützbleches angeordnet ist; und ein Abdichtblech, das ein Dichtungsteil aufweist, das auf ein Ende des Außenteils aufgeschoben ist und den zylindrischen Bereich des Messwertgebers und den Gleitberührungbereich mit dem Innenring abdeckt; und dass die Lagervorrichtung ferner einen Messaufnehmer umfasst, der in dem Achsengehäuse aufgenommen ist und dem Messwertgeber mit einem vorbestimmten radialen Spalt gegenüberliegt; sowie Dichtlippen, die zwischen dem Abdichtblech und dem Achsengehäuse angeordnet sind, um dem Messaufnehmer abzudichten.
Durch die kennzeichnenden Merkmale der Struktur der Lagervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ausreichende Flussdichte des Messwertgebers sicherzustellen, selbst wenn die radialen Abmessungen der Abdichtvorrichtung nicht ausreichend sind, das Eindringen von Regenwasser oder Staub aus der Umgebung in den Raum zwischen dem Messaufnehmer und dem Messwertgeber zu verhindern, wie auch Anziehung von abgeriebenem Pulver, das mit dem Schmieröl in der Nähe von oder auf dem Messwertgeber vermengt ist, und dadurch eine Verminderung der Messfähigkeit, zu verhindern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2, da das Abdichtblech ein ringförmiges Kernteil, das auf ein Ende des Außenteils auf geschoben ist, und eine Lippe, die auf dem Kernteil haftet und in Gleitberührung mit dem Innenring steht, aufweist, und ein Paar Dichtlippen auf dem Kernteil derart haften, dass sie das Achsengehäuse berühren, um beide Seiten des Messaufnehmers abzudichten, ist es möglich, das Eindringen von Regenwasser oder Staub aus der Umgebung in den Raum zwischen dem Messaufnehmer und dem Messwertgeber zu verhindern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 3, da das Kernteil aus einem nichtmagnetischem Stahlblech gebildet ist, kann das Funksignal durch das Kernteil hindurch übertragen werden. Dementsprechend wird das Eindringen von Staub oder Sand in den Raum zwischen dem Messwertgeber und dem Messaufnehmer verhindert und daher wird Abrieb oder Beschädigung der Fläche des Messwertgebers ebenfalls verhindert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 4, da das Kernteil auf seinem zylindrischen Teil mit einer Messaufnehmeröffnung ausgebildet ist und der Messaufnehmer an einer Position der Messaufnehmeröffnung angeordnet ist, wird der Messaufnehmer durch das Kernteil nicht magnetisch beeinflusst und kann mit einem gewünschten Luftspalt zwischen dem Messwertgeber und dem Messaufnehmer positioniert werden. Außerdem ist es möglich, die Sichtüberprüfung des Zustands des Messwertgebers ohne Ausbauen des Abdichtblechs auszuführen, was die Zuverlässigkeit der Qualität des Messmittels verbessert. Ferner ist das Material, das das Kernteil bildet, nicht beschränkt auf nichtmagnetisches Stahlblech und es ist möglich, das Kernteil herzustellen, indem jede Art von Stahlblech benutzt wird, wie etwa ferritischer, rostfreier Edelstahl oder vorbehandelter, kaltgewalzter Stahl, was den Auswahlbereich von Material hinsichtlich Verarbeitbarkeit, Kosten usw. erweitert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 5, da der Messaufnehmer durch die Messaufnehmeröffnung eingeführt wird, ist es möglich, den Luftspalt zwischen dem Messaufnehmer und dem Messwertgeber zu reduzieren, und dadurch die Messfähigkeit ohne räumliche Beschränkung zu verbessern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 6, da die Messaufnehmeröffnung nur einmal in einem Bereich nahe eines vertikalen Oberteils des zylindrischen Teils des Kernteils ausgebildet ist, ist es möglich, das Differentialgetriebeöl vom Unterteil der Lagervorrichtung abzulassen, selbst wenn das Öl durch die Dichtlippe durchlaufen würde, und daher werden das Vorkommen von Differentialgetriebeöl, das mit abgeriebenen Pulver vermischt ist, wie auch sein Eindringen in das Lager verhindert.
AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Die Auswirkungen der vorliegenden Erfindung werden wie folgt zusammengefasst: und zwar es ist es möglich, ausreichende Flussdichte des Messwertgebers sicherzustellen, selbst wenn die radiale Abmessung der Abdichtvorrichtung nicht ausreichend ist, das Eindringen von Regenwasser oder Staub aus der Umgebung in den Raum zwischen dem Messaufnehmer und dem Messwertgeber zu verhindern, wie auch die Anziehung von abgeriebenem Pulver, das mit dem Schmieröl in der Nähe von oder auf dem Messwertgeber vermengt ist, und dadurch eine Verminderung der Messfähigkeit, zu verhindern.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Lagervorrichtung eines Fahrzeugrads bereitgestellt, Folgendes umfassend: ein Achsengehäuse, das unter einer Fahrzeugkarosserie abgestützt wird; eine Antriebswelle, die in dem Achsengehäuse eingefügt ist; und ein Lager für ein Rad, das zwischen der Antriebswelle und einer Öffnung des Achsengehäuses angeordnet ist; wobei das Lager für ein Rad umfasst: ein Außenteil, das mit Außenlaufflächen auf seiner inneren Umlauffläche ausgebildet ist; ein Innenteil, eine Radnabe und einen Innenring aufweisend, wobei der Innenring auf seiner äußeren Umlauffläche mit Innenlaufflächen ausgebildet ist, die den Außenlaufflächen gegenüberliegen; und Dichtungsmittel zum Abdichten eines ringförmigen Raums zwischen dem Innenteil und dem Außenteil, dadurch gekennzeichnet, dass: das Dichtungsmittel an der Innenseite des Dichtungsmittels ein ringförmiges Abstützblech umfasst, das auf die äußere Umlauffläche von einem der Innenringe aufgeschoben ist; sowie einen Impulsgeberring, der einen Messwertgeber aufweist, der auf der äußeren Umlauffläche des Abstützbleches angeordnet ist; und ein Dichtungsteil, das auf ein Ende des Außenteils aufgeschoben ist und den zylindrischen Bereich des Messwertgebers und den Gleitberührungsbereich mit dem Innenring abdeckt; und dass die Lagervorrichtung ferner einen Messaufnehmer umfasst, der in dem Achsengehäuse aufgenommen ist und dem Messwertgeber mit einem vorbestimmten radialen Spalt gegenüberliegt; und Dichtlippen, die zwischen dem Abdichtblech und dem Achsengehäuse angeordnet sind, um dem Messaufnehmer abzudichten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zusätzliche Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlich werden von der nachfolgenden Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, wobei:
1 ist eine Längsschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Längsschnittes von 1;
3 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Längsschnittes einer zweiten Ausführungsform einer Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Längsschnittes einer Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad einer Abänderung der zweiten Ausführungsform;
5 ist eine Längsschnittsansicht einer Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad des Stands der Technik; und
6 ist eine Längsschnittsansicht einer anderen Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad des Stands der Technik.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine Längsschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer Lagervorrichtung für ein Rad der vorliegenden Erfindung und 2 ist eine vergrößerte Teilansicht des Längsschnitts von 1. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird eine Seite eines Lagers, die an einem Fahrzeug nach außen zeigend angeordnet ist, wenn es in ein Fahrzeug eingebaut wird, als „Außen"-Seite (die linke Seite in einer Zeichnung) bezeichnet, und eine Seite, die an einem Fahrzeug nach innen zeigt, wird als „Innen"-Seite (die rechte Seite in einer Zeichnung) bezeichnet.
In einer Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung sind eine Radnabe 1 und ein zweireihiges Wälzlager 2 als eine Einheit gebildet und mit einer Antriebswelle „D/S" verbunden. Das zweireihige Wälzlager 2 umfasst ein Innenteil 3, ein Außenteil 4 und zwei Reihen von Wälzelementen (kegelförmige Rollen) 5 und 5, die frei abwälzbar zwischen dem Innen- und dem Außenteil 3 und 4 gehalten werden. Das Innenteil 3 weist die Radnabe 1 und ein Paar von Innenringen 10 und 10 auf, die auf der Radnabe 1 auf gepresst sind. Die Radnabe 1 ist einteilig mit einem Radbefestigungsflansch 6 ausgebildet, auf dem sich, an seiner Außenseite, ein Rad und eine Bremsscheibe (nicht gezeigt) und von dem sich ein sich axial erstreckender zylindrischer Teilbereich 7 mit einem kleineren Durchmesser erstreckt. Eine innere Umlauffläche der Radnabe 1 ist mit einer Verzahnung (oder Keilverzahnung) 8 ausgebildet, in welche ein verzahnter Teilbereich der Antriebswelle „D/S" derart eingeführt ist, dass ein Drehmoment zwischen ihnen übertragen werden kann.
Das Außenteil 4 ist, an seiner inneren Umlauffläche, mit zweireihigen, kegelförmigen äußeren Laufflächen 4a und 4a, und an seiner äußeren Umlauffläche mit einem Karosseriebefestigungsflansch 4b, der an einem Achsengehäuse „H" befestigt ist, ausgebildet. Jedes der Paare von inneren Ringen 10 und 10 ist, an seiner äußeren Umlauffläche, mit einer kegelförmigen inneren Lauffläche 10a ausgebildet, die angeordnet ist, um der kegelförmigen äußeren Lauffläche 4a gegenüberzuliegen. Die zweireihigen Wälzelemente 5 und 5 sind zwischen den äußeren und den inneren Laufflächen 4a und 10a angeordnet und werden frei abwälzbar durch einen Käfig 11 gehalten. Jeder der Innenringe 10 und 10 ist, an seinem Ende mit dem größeren Durchmesser, mit einem großen Flansch 10b zum Führen der Wälzelemente 5 und 5 ausgebildet. Das Paar der inneren Ringe 10 und 10 ist so angeordnet, dass deren innere Enden aneinander anstoßen und daher ein sogenanntes rückseitig anstoßendes, zweireihiges Kegelrollenlager bilden. Abdichtmittel 12 und 13, die an beiden Enden des Außenteils 4 angeordnet sind, dichten einen ringförmigen Raum zwischen dem Außenteil 4 und den Innenringen 10 ab. Diese Abdichtmittel 12 und 13 verhindern sowohl das Eindringen von Regenwasser oder Staub aus der äußeren Umgebung, als auch das Entweichen von Schmierfett, das in dem Lager eingeschlossen ist. Das Abdichtmittel 13 der Innenseite verhindert ferner das Eindringen des Differentialgetriebeöls durch die Verzahnung 8 der Radnabe 1 in das Innere des Lagers.
Das Paar der inneren Ringe 10 und 10 wird auf den zylindrischen Teilbereich 7 mit kleinerem Durchmesser, der auf der äußeren Umlauffläche der Radnabe 1 ausgebildet ist, auf gepresst, und wird durch einen verstemmten Teilbereich 14, der durch plastische Verformung des Endes des zylindrischen Teilbereichs 7 radial nach außen gebildet wird, daran gehindert, von dem zylindrischen Teilbereich 7 axial herunter zu rutschen. Da diese Ausführungsform die selbsttragende Struktur der zweiten Ausführung übernimmt, ist es nicht erforderlich, ein Maß an Vorspanndruck, der durch die Haltekraft einer Mutter, wie sie im Stand der Technik benutzt wird, bewirkt wird, zu kontrollieren. Dementsprechend ist es möglich, die Anzahl von Teilen wesentlich zu reduzieren, und daher die Montagefreundlichkeit zu verbessern, wie auch deren Herstellkosten, Gewicht und Größe zu reduzieren.
Die Radnabe 1 ist aus einem mittleren Kohlenstoffstahl, wie etwa S53C, hergestellt, der 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff aufweist, und wird durch Abschrecken nach Erhitzung durch Hochfrequenzinduktion derart gehärtet, dass der untere Bereich des Radbefestigungsflansches 6 an seiner Innenseite und dem zylindrischen Teilbereich 7 mit kleinerem Durchmesser die Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweisen. Der verstemmte Teilbereich 14 bleibt ein nicht abgeschreckter Bereich, der eine Oberflächenhärte von weniger als 25 HRC aufweist. Dies verbessert die Lebensdauer und Verarbeitbarkeit des verstemmten Teilbereichs 14 und verhindert ebenfalls das Erzeugen von Rissen darin.
Das Außenteil 4 ist ebenfalls aus einem mittleren Kohlenstoffstahl, wie etwa S53C, hergestellt, der 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff aufweist, und seine äußeren Laufflächen 4a und 4a sind durch Abschrecken nach Erhitzung durch Hochfrequenzinduktion derart gehärtet, dass deren Oberflächenhärten innerhalb von 58 bis 64 HRC liegen. Andererseits sind die Innenringe 10 aus Hartchrom-Kugellagerstahl, wie etwa SUJ2, hergestellt und sind bis auf ihren Kern durch Eintauchabschrecken gehärtet, um eine Oberflächenhärte von HRC 58 bis 64 aufzuweisen. Obwohl hier ein zweireihiges Kegelrollenlager dargestellt ist, das Kegelrollen als Wälzelemente 5 und 5 verwendet, kann das zweireihige Kugelrollenlager, das Kugeln verwendet, ebenfalls verwendet werden.
Ein Deckel 9 ist in eine Öffnung der Radnabe 1 auf deren Außenseite eingepresst. Dieser Deckel ist aus austenitischem, rostfreien Stahlblech (JIS SUS 304 usw.) oder vorbehandeltem, kaltgewalztem Stahlblech (JIS SPCC usw.) hergestellt und durch Pressen als kreisförmiges Formteil ausgebildet. Der Deckel 9 umfasst ein Kernteil 9a aus Stahl, das so ausgebildet ist, dass es einen im Wesentlichen „C"-förmigen Querschnitt aufweist, sowie ein elastisches Teil 9b aus Gummi, das durch Vulkanisation an mindestens dem Einpassbereich des Kernteils 9a haftet. Das elastische Teil 9b wird elastisch verformt, während der Deckel 9 in die Öffnung der Radnabe 1 eingepresst wird, um die Öffnung abzudichten, um sicher das Eindringen von Regenwasser oder Staub aus der äußeren Umgebung in die Antriebswelle „D/S", und damit in das Differentialgetriebeöl, zu verhindern. Eine Ziffer 15 kennzeichnet einen Sprengring, der den Deckel 9 daran hindert, von der Radnabe 1 abgestreift zu werden.
Wie in einer vergrößerten Querschnittsansicht von 2 gezeigt, umfasst das Abdichtmittel 13 der Innenseite ein ringförmiges Dichtblech 16, das auf die äußere Umlauffläche eines Endes des Außenteils 4 aufgeschoben ist, und einen ringförmigen Impulsgeberring 17, der auf die äußere Umlauffläche des Innenrings 10 aufgeschoben ist. Das Abdichtblech 16 umfasst ein Kernteil 18, das aus nichtmagnetischem Stahlblech, wie etwa austenitischem rostfreiem Edelstahlblech (z.B. JIS SUS 304 usw.) hergestellt ist, sowie ein Abdichtteil 19, das eine radiale Lippe 19a mit Gleitberührung zu der äußeren Umlauffläche des Innenrings, und Dichtlippen 19b und 19c mit Berührung zu der inneren Umlauffläche und der Seitenwand des Achsengehäuses „H" aufweist. Diese radialen Lippe 19a und Dichtlippen 19b und 19c haften durch Vulkanisation an dem Kernteil 18. Die radiale Lippe 19a verhindert Leckage des Schmierfetts, das innerhalb des Lagers enthalten ist, und das Eindringen des Differentialgetriebeöls in das Lager, und die Dichtlippen 19b und 19c verhindern Leckage des Differentialgetriebeöls in die umliegende Umgebung und das Eindringen von Regenwasser oder Staub in die Lagerungsvorrichtung.
Der Impulsgeberring 17 umfasst ein Abstützblech 17a und einen Messwertgeber 17b, der an der äußeren Umlauffläche des Abstützblechs 17a haftet. Das Abstützblech 17a ist aus ferromagnetischem Stahlblech, z.B. ferritischem rostfreien Edelstahlblech (JIS SUS 430 usw.) oder vorbehandeltem, kaltgewalztem Stahlblech (JIS SPCC usw.) hergestellt und wird durch Pressen als ein kreisförmiges Teil ausgebildet.
Der Messwertgeber 17b ist aus Elastomermaterial hergestellt, wie etwa Gummi, der mit magnetischem Pulvermaterial, wie etwa Ferritpulver vermischt ist, und in dem N- und S-Pole wechselweise mit einem vorbestimmten Abstand entlang dessen Umfangsrichtung magnetisiert sind. Obwohl hier gezeigt wird, dass der Messwertgeber 17b aus Elastomer hergestellt ist, ist es möglich, den Messwertgeber 17b aus jedem anderen Material herzustellen, z.B. Sintermaterial, in dem ferromagnetisches Pulvermaterial mit Metallbindemittel vermischt ist.
Der Messaufnehmer 20 ist in dem Achsengehäuse H über ein elastisches Teil 20a, wie etwa einem O-Ring aufgenommen. Der Messaufnehmer 20 wird zum Beispiel gebildet durch magnetische Messelemente, wie etwa ein Hall-Effekt-Element, ein Element mit magnetoresistivem Effekt (MR-Element) usw., um seine Charakteristiken gemäß der Flussrichtung zu ändern, und einem IC, in welchem ein wellenformender Schaltkreis zum Formen der Ausgangswelle des MR-Elements eingearbeitet ist. Der Messaufnehmer 20 ist derart angeordnet, dass er dem Messwertgeber 17b des Impulsgeberrings 17 mit einem dazwischen liegenden, vorbestimmten radialen Spalt (Luftspalt) gegenüberliegt. Eine solche Anordnung ermöglicht, die Flussdichte des Messwertgebers zu erhöhen und die Rotationsmessfähigkeit zu verbessern, selbst wenn das radiale Raumangebot des Lagers, besonders die radiale Höhe des Abdichtmittels 13 nicht ausreichend sichergestellt ist. Außerdem, da der Messaufnehmer 20 unmittelbar benachbart zu dem Kernteil 18 angeordnet ist, kann das Funksignal durch das Kernteil 18 aus nichtmagnetischem Material hindurch übertragen werden. Das Kernteil 18 ermöglicht ebenfalls das Eindringen von Staub oder Sand in einen Spalt, der zwischen den Flächen des Messwertgebers 17b und einem Messaufnehmer 20 ausgebildet ist, zu verhindern, und daher durch Sand oder Staub verursachten Abrieb, oder Beschädigung auf der Fläche des Messwertgebers 17b zu verhindern. Der Messaufnehmer 20 kann derart angeordnet werden, dass er die äußere Umlauffläche des zylindrischen Teilbereichs 18a des Kernteils 18 berührt.
Gemäß dieser Ausführungsform, da die Dichtlippen 19b und 19c auf beiden Seiten des Messaufnehmers 20 angeordnet sind, ist es möglich, das Eindringen von Regenwasser oder Staub aus der umliegenden Umgebung in den Spalt zwischen dem Messaufnehmer 20 und dem Messwertgeber 17b zu verhindern, und ebenfalls das Eindringen von Differentialgetriebeöl, vermischt mit abgeriebenen Eisenteilchen, in das Lager zu verhindern. Es ist daher möglich, sowohl den Schutz des Messwertgebers 17b als auch die Messfähigkeit zu verbessern.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung. Da der Unterschied von dieser Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform lediglich in dem Aufbau der Dichtung liegt, werden dieselben Bezugsziffern benutzt wie in der ersten Ausführungsform, um dieselben baulichen Elemente zu kennzeichnen.
Ein Abdichtmittel 13 der Innenseite dieser Ausführungsform umfasst ein ringförmiges Abdichtblech 21, das auf die äußere Umlauffläche eines Endes des Außenteils 4 aufgeschoben ist, und einen Impulsgeberring 17, der auf der äußeren Umlauffläche eines Endes des Innenteils 10 befestigt ist. Das Abdichtblech 21 umfasst ein Kernteil 22, die radiale Lippe 19a mit Gleitberührung zu der äußeren Umfangsfläche des Innenrings 10, und Dichtlippen 19b und 19c mit Berührung zu dem Achsengehäuse „H". Diese radiale Lippe 19a und die Dichtlippen 19b und 19c haften an dem Kernteil 22 durch Vulkanisation.
Das Abdichtblech 21 ist im Wesentlichen dasselbe wie das Abdichtblech 16, außer dass eine Messaufnehmeröffnung 23, durch die der Messaufnehmer 20 eingeführt wird, in einem zylindrischen Teilbereich 22a des Kernteils 22 ausgebildet ist. Die Messaufnehmeröffnung 23 ist nur einmal in einem Bereich nahe eines vertikalen Oberteils des zylindrischen Teilbereichs 22a des Kernteils 22 ausgebildet. Die Anordnung, in welcher der Messaufnehmer 20 durch die Messaufnehmeröffnung 23 eingeführt wird, ermöglicht, den Luftspalt zwischen dem Messwertgeber 17b und dem Messaufnehmer 20 beträchtlich zu reduzieren und daher die Messfähigkeit des Messaufnehmers 20 ohne jede räumliche Einschränkung zu verbessern. Außerdem ist das Material, das das Kernteil 22 bildet, nicht auf ein nichtmagnetisches Stahlblech, wie etwa ein austenitisches, rostfreies Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.) beschränkt, und es ist möglich, das Kernteil 22 herzustellen, indem jegliches Stahlblech, wie etwa ferritisches, rostfreies Edelstahlblech (JIS SUS 430 usw.) oder vorbehandeltes kaltgewalztes Stahlblech (JIS SPCC usw.) verwendet wird, was den Auswahlbereich von Material hinsichtlich Verarbeitbarkeit, Kosten usw. erweitert.
Gemäß dieser Ausführungsform, da der Messaufnehmer 20 durch die Messaufnehmeröffnung 23 des Kernteils 22 eingeführt wird und unmittelbar gegenüber dem Messwertgeber 17b angeordnet ist, und da die Dichtlippen 19b und 19c auf beiden Seiten des Messaufnehmers 20 angeordnet sind, ist es möglich, das Eindringen von Regenwasser oder Staub aus der umliegenden Umgebung in den Spalt zwischen dem Messaufnehmer 20 und dem Messwertgeber 17b zu verhindern und ebenfalls das Eindringen des Differentialgetriebeöls, vermischt mit abgeriebenen Eisenteilchen, in das Lager zu verhindern. Der Messaufnehmer 20 wird durch das Kernteil 22 magnetisch nicht beeinflusst und kann mit einem gewünschten Luftspalt zwischen dem Messwertgeber 17b und dem Messaufnehmer 20 angeordnet werden. Außerdem ist es möglich, die Sichtüberprüfung des Zustands des Messwertgebers 17b ohne den Ausbau des Abdichtblechs 21 auszuführen, was die Zuverlässigkeit der Qualität des Messmittels verbessert. Außerdem, da die Messaufnehmeröffnung 23 nur einmal in einem Bereich nahe eines vertikalen Oberteils des zylindrische Teilbereichs des Kernteils 22 ausgebildet ist, ist es möglich, das Differentialgetriebeöl vom Unterteil der Lagervorrichtung abzulassen, selbst wenn das Öl durch die Dichtlippe 19c durchlaufen würde, und daher werden sowohl das Vorkommen von Differentialgetriebeöl, vermischt mit abgeriebenen Pulver, wie auch sein Eindringen in das Lager verhindert.
4 zeigt eine Abänderung der zweiten Ausführungsform (3). In dieser Abänderung ist der Messaufnehmer 20 derart angeordnet, dass er nicht durch die Messaufnehmeröffnung 23 des Kernteils 22 eingeführt wird und dem Messwertgeber 17b mit einem vorbestimmten Luftspalt gegenüberliegt. Dementsprechend bietet diese Ausführungsform dieselbe Wirkung wie die der zweiten Ausführungsform, und daher kann die Anordnung des Messaufnehmers 20 vereinfacht werden, und es wird ebenfalls die Montagefreundlichkeit der Lagervorrichtung verbessert. Außerdem kann das Lagerteil aus dem Achsengehäuse „H" ausgebaut werden, ohne dass der Messaufnehmer 20 von dem Achsengehäuse „H" im Betrieb der Lagervorrichtung entfernt werden muss.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Offensichtlich werden dem Durchschnittsfachmann beim Lesen und Verstehen der vorangehenden ausführlichen Beschreibung Abänderungen und Umänderungen in den Sinn kommen. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung so auszulegen ist, dass all diese Abänderungen und Umänderungen umfasst werden, insofern sie in den Schutzbereich der angehängten Ansprüche oder Äquivalente davon fallen.
ANWENDBARKEIT IN DER INDUSTRIE
Die Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad kann auf jede Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad der Antriebsradseite angewandt werden, in der das Lager an Öffnungen der Antriebswelle und des Achsengehäuses angeordnet ist, ungeachtet des Aufbaus des Lagerteils.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad bereitgestellt, das den Messwertgeber schützen kann, die Messfähigkeit des Messaufnehmers verbessern kann, wie auch das Eindringen von Regenwasser oder Staub und das Entweichen von Differentialgetriebeöl verhindern kann. Die Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad ist dadurch gekennzeichnet, dass: das Dichtungsmittel (13) an der Innenseite des Dichtungsmittels (12 und 13) ein ringförmiges Abstützblech (17a) umfasst, das auf der äußeren Umlauffläche von einem der Innenringe (10) aufgeschoben ist; sowie einen Impulsgeberring (17), der einen Messwertgeber (17b) aufweist, der auf der äußeren Umlauffläche des Abstützbleches (17a) haftet; und ein Abdichtblech (16), das ein ringförmiges Kernteil (18 und 22), das auf ein Ende des Außenteils (4) aufgeschoben ist und den zylindrischen Bereich des Messwertgebers (17b), und eine Lippe (19a) abdeckt, die auf dem Kernteil (18 und 22) haftet und Gleitberührung zu dem Innenring (10) hat, aufweist; und dass die Lagervorrichtung ferner einen Messaufnehmer (20) umfasst, der in dem Achsengehäuse „H" aufgenommen ist und dem Messwertgeber (17b) mit einem vorbestimmten radialen Spalt gegenüberliegt; und Dichtlippen (18b und 19c) zwischen dem Kernteil (18 und 22) und dem Achsengehäuse „H" angeordnet sind, um den Messaufnehmer (20) abzudichten.

Claims

Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad, Folgendes umfassend: ein Achsengehäuse „H", das unter einer Fahrzeugkarosserie abgestützt wird; eine Antriebswelle „D/S", die in dem Achsengehäuse „H" eingefügt ist; und ein Lager für ein Rad, das zwischen der Antriebswelle „D/S" und einer Öffnung des Achsengehäuses „H" angeordnet ist; wobei das Lager für ein Rad umfasst: ein Außenteil (4), das mit Außenlaufflächen (4a) auf seiner inneren Umlauffläche ausgebildet ist; ein Innenteil (3), eine Radnabe (1) und einen Innenring (10) aufweisend, wobei der Innenring (10) auf seiner äußeren Umlauffläche mit Innenlaufflächen (10a) ausgebildet ist, die den Außenlaufflächen (4a) gegenüberliegen; und Dichtungsmittel (12 und 13) zum Abdichten eines ringförmigen Raums zwischen dem Innenteil (3) und dem Außenteil (4), dadurch gekennzeichnet, dass: das Dichtungsmittel (13) an der Innenseite des Dichtungsmittels (12 und 13) ein ringförmiges Abstützblech (17a) umfasst, das auf die äußere Umlauffläche von einem der Innenringe (10) aufgeschoben ist; sowie einen Impulsgeberring (17), der einen Messwertgeber (17b) aufweist, der auf der äußeren Umlauffläche des Abstützbleches (17a) angeordnet ist; und ein Abdichtblech (16), das ein Dichtungsteil (19) aufweist, das auf ein Ende des Außenteils (4) aufgeschoben ist und den zylindrischen Bereich des Messwertgebers (17b) und den Gleitberührungsbereich mit dem Innenring (10) abdeckt; und dass die Lagervorrichtung ferner einen Messaufnehmer (20) umfasst, der in dem Achsengehäuse „H" aufgenommen ist und dem Messwertgeber (17b) mit einem vorbestimmten, radialen Spalt gegenüberliegt; sowie Dichtlippen (18b und 19c), die zwischen dem Abdichtblech (16) und dem Achsengehäuse „H" angeordnet sind, um dem Messaufnehmer (20) abzudichten.
Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 1, wobei das Abdichtblech (16) ein ringförmiges Kernteil (18 und 22), das auf einem Ende des Außenteils (4) aufgeschoben ist, und eine Lippe (19a), die auf dem Kernteil (18 und 22) haftet und in Gleitberührung zu dem Innenring (10) steht, aufweist; und ein Paar Dichtlippen (19b und 19c) auf dem Kernteil (18 und 22) derart haften, dass sie das Achsengehäuse „H" berühren, um beide Seiten des Messaufnehmers (20) abzudichten.
Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 2, wobei das Kernteil (18 und 22) aus nichtmagnetischem Stahlblech ausgebildet ist.
Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, wobei das Kernteil (18 und 22) auf seinem zylindrischen Teilbereich mit einer Messaufnehmeröffnung (23) ausgebildet ist und der Messaufnehmer (20) an einer Position der Messaufnehmeröffnung (23) angeordnet ist.
Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 4, wobei der Messaufnehmer (20) durch die Messaufnehmeröffnung (23) eingeführt ist.
Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Messaufnehmeröffnung (23) nur einmal an oder nahe dem Oberteil des zylindrischen Teils, das den Kernteil bildet, ausgebildet ist.