DE112007001983T5 - Mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe - Google Patents

Mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe Download PDF

Info

Publication number
DE112007001983T5
DE112007001983T5 DE112007001983T DE112007001983T DE112007001983T5 DE 112007001983 T5 DE112007001983 T5 DE 112007001983T5 DE 112007001983 T DE112007001983 T DE 112007001983T DE 112007001983 T DE112007001983 T DE 112007001983T DE 112007001983 T5 DE112007001983 T5 DE 112007001983T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
magnetic field
field generating
bearing assembly
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112007001983T
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Iwata-shi Mizutani
Toru Iwata-shi Takahashi
Masahiro Osaka-shi Kiuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Publication of DE112007001983T5 publication Critical patent/DE112007001983T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0005Hubs with ball bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0047Hubs characterised by functional integration of other elements
    • B60B27/0068Hubs characterised by functional integration of other elements the element being a sensor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0078Hubs characterised by the fixation of bearings
    • B60B27/0084Hubs characterised by the fixation of bearings caulking to fix inner race
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0094Hubs one or more of the bearing races are formed by the hub
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/02Hubs adapted to be rotatably arranged on axle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/723Shaft end sealing means, e.g. cup-shaped caps or covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G01P13/04Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/443Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/185Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with two raceways provided integrally on a part other than a race ring, e.g. a shaft or housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Eine mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe, um ein drehbar gelagertes Fahrzeugrad bezüglich eines Fahrzeugkörpers zu lagern, wobei die Baugruppe umfasst:
ein äußeres Element mit einer inneren Begrenzungsfläche, die mit einer Mehrzahl von Walzflächen gebildet ist;
ein inneres Element mit Walzflächen, die so geformt sind, dass sie den Walzflächen des äußeren Elementes jeweils gegenüberstehen,
eine Mehrzahl von Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den zugehörigen Walzflächen des äußeren Elementes und des inneren Elementes angeordnet sind,
ein ein Magnetfeld erzeugendes Element, das in dem äußeren Element oder in dem inneren Element in Ausrichtung mit der Lagermittelachse bereitgestellt ist und das eine Anisotropie um die Lagermittelachse aufweist, und
einen Sensor zur Erfassen des Magnetfeldes, das durch das ein Magnetfeld erzeugendes Element erzeugt wird, das an dem anderen, äußeren oder inneren Element in Ausrichtung mit der Lagermittelachse so bereitgestellt ist, dass es axial dem ein Magnetfeld erzeugenden Element gegenübersteht, und...

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • (Gebiet der Erfindung)
  • Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer mit einem Drehsensor ausgestatteten Radlagerbaugruppe zur Verwendung, zum Beispiel, in einem Automobil und, genauer, mit einer mit einem Drehsensor ausgestatteten Radlagerbaugruppe zur Lagerung eines fahrzeugangetriebenen Rades.
  • (Beschreibung des Standes der Technik)
  • Als ein Drehsensor in einer Radlagerbaugruppe ist eine magnetischer Encoderausführung für ein Anti-Blockier-Bremsensystem (ABS) bisher weithin verwendet worden. Dies ist eine Ausführung die Gebrauch von einem ringförmigen magnetischen Encoder macht und einen magnetischen Encoder umfasst, die an der äußeren Begrenzungsfläche eines drehbaren Seitenlaufbahnrings angepasst ist, beispielsweise eines inneren Rings, und eines magnetischen Sensor angepasst an einen feststehenden Laufbahnring oder ein Lagergehäuse. (Vergleiche zum Beispiel die unten angegebene Patentschrift 1),
  • Außer der magnetischen Encoderausführung ist eine Anordnung vorgeschlagen worden, in der ein Drehmelder als ein Drehsensor zur Erfassung der Drehung eines Fahrzeugrades von einer Radlagerstelle umfasst wird. (Verlgeiche zum Beispiel die unten angegebene Patentschrift 2).
  • Andererseits ist die Verwendung eines magnetischen Sensor-Feldes als Drehsensor, der in eine Maschine kleiner Größe eingebaut werden kann und in der tage ist eine höchpräzisen Drehungswinkel zu erfassen, vorgeschlagen worden. (Vergleiche zum Beispiel die unten angegebene Patenschrift 3). Diese weist eine Struktur auf in der, wie in 78 gezeigt, ein magnetisches Sensorfeld 45, das eine Mehrzahl von magnetischen Sensorelementen (MAGFETs) angeordnet in einem vorbestimmten Muster umfasst, auf einem Sensor-Chip 42 zusammen mit einer Schaltungsvorrichtung 46 integriert ist, die eine Signalverstärkungsschaltung, eine AD-Umwandler-Schaltung und eine digitale Signalverarbeitungseineinheit umfasst. Dieser Chip 46 befindet sich wiederum in gegenüberliegender Anordnung mit einem Magneten 44, der auf einem drehenden Element 41 angeordnet ist. In diesem Fall ist der Magnet 44 so vorgesehen, dass er eine Anisotropie um die Rotationsachse O aufweist, und auf dem Sensor-Chip 42, auf den oben Bezug genommen wurde, das magnetische Sensor-Feld 45 entlang jeder von vier Seiten eines imaginären Quadrates angeordnet ist.
  • Mit dem Drehsensor 43 der oben beschriebenen Struktur, werden die jeweiligen Ausgaben des magnetischen Sensorfeldes 45 entlang dieser vier Seit des imaginären Quadrates von der Signalverstärkungsschaltung und der AD-Umwandlerschaltung gelesen, um hierdurch eine Verteilung des magnetischen Feldes des Magneten 44 zu ermitteln, und dann wird gestützt auf die Ergebnisse dieser Ermittelung der Drehungswinkel des Magneten 44 durch die digitale Signalverarbeitungseinheit berechnet.
  • Ein Sensor IC zur Ermittelung des Drehungswinkels des Magneten, in dem magnetische Sensorelement wie beispielsweise Hall-Element oder MR-Elemente zusammen mit einer Verarbeitungseinheit integriert sind, wird derzeit hergestellt und wird von eineigen Firmen harusgegeben, obwohl dies von der in der unten bezeichneten Patentschrift 3 Ermittelungsmethode abweicht. (Dies umfasst beispielsweise einen prgrammierbaren magnetischen Encoder (AAS5040) der von AMS Co. bezogen werden kann.) und einen Drehsensor IC (MLX 90317) der von Melixis Inc. bezogen werden kann.)
    • Patentschrift 1: JP offengelegte Patentschrift Nr. 2006-105185 , veröffentlicht am 20. April 2006;.
    • Patentschrift 2: JP offengelegte Patentschrift Nr. 2005-076729 , veröffentlicht am 24. März 2005;
    • Patentschrift 3: JP offengelegte Patentschrift Nr. 2004-037133 , veröffentlich am 05. Februar 2004;
  • Zurzeit in Massenproduktion gefertigte Typen von Drehsensoren der magnetischen Encoderausführung sind lediglich dazu in der Lage, die Geschwindigkeit der Drehung zu ermitteln, aber nicht die Richtung der Drehung zu ermitteln. Um die Richtung der Drehung mit diesem Drehsensor zu ermitteln, ist es notwendig zwei Drehungssignale zu ermitteln, die entsprechenden voneinander abweichende Phasen aufweisen und hierzu ist die Verwendung zweier magnetischer Encoder oder die Verwendung eines magnetischen Sensors IC, in dem zwei Sensorelemente in dem gleichen Packet untergebracht sind. In einem solchen Fall neigen die Probleme aufzutreten, dass nicht nur der Raum für die Montage vergrößert werden muss, sondern auch, dass die Kosten steigen. Außerdem, da der magnetische Encoder eine Ringform aufweist, die einer äußeren Begrenzungsfläche oder einer inneren Begrenzungsfläche des drehbaren Seitenlaufbahnrings angepasst ist, macht dies eine Vergrößerung des Raumes für die Montage erforderlich.
  • Außerdem, kann ein Signal von einem ABS-Sensor in verschiedenen Fahrzeugsteuerungen eingesetzt werden, dies umfasst beispielsweise eine Fahrzeughöhensteuerung, für diesen Fall ist ein Signal mit hoher Auflösung gefragt. Mit dem ABS-Sensor der magnetischen Encoderausführung, die oben dargestellt wurde, ist es notwendig, den Abstand der magnetischen Pole zu minimieren, da die Umdrehungsleistung von der Anzahl der magnetischen Pole des magnetischen Encoders abhängt, aber da die Minimierung des Abstandes der magnetischen Pole zu einer Verringerung der magnetischen Feldstärke führt, kann ein großer Sensorabstand nicht zwischen dem magnetischen Encoder und dem magnetischen Sensor gesichert werden, was der Fertigung Beschränkungen auferlegt.
  • Dort wo der Drehsensor von einer in der oben angeführten Patentschrift 2 offenbarten Umlauf-Art zur Verwendung kommt, entstehen Probleme nicht nur dadurch, dass die Größe der Halterung des Sensors dazu neigt zuzunehmen, aber auch dass die Kosten dazu neigen zuzunehmen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine mit einem Drehsensor ausgestatte Radlagerbaugruppe bereitzustellen, die nicht nur die Geschwindigkeit der Drehung, sondern auch die Richtung der Drehung ermitteln kann, und in der ein hoch-aufgelöstes Drehungssignal in verschiedenen Fahrzeugsteuereinrichtungen verwendbar ist und die eine verringerte Größe zur Ermittelung der Drehung aufweist.
  • Die mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe der vorliegenden Erfindung ist eine mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe zur drehbaren Lagerung eines Fahrzeugrades bezüglich eines Fahrzeugkörpers, wobei diese Baugruppe ein äußeres Element mit einer inneren Begrenzungsfläche gebildet mit einer Mehrzahl von Walzflächen, einem inneren Element mit Walzflächen, die so geformt sind, dass sie den Walzflächen des äußeren Elementes zugehörig gegenüberstehen, und eine Mehrzahl von Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den zugehörigen Walzflächen des äußeren Elementes und des inneren Elementes angeordnet sind, umfasst, in der ein Magnetfeld erzeugendes Element in einem des äußeren Elementes oder des inneren Elementes in Ausrichtung mit der Lagermittelachse bereitgestellt ist, und die eine Anisotropie um die Lagermittelachse, und einen Sensor zur Wahrnehmung eines Magnetfeldes, das durch das ein Magnetfeld erzeugende Element erzeugt wird, das im anderer des äußeren Elementes oder des inneren Elementes in Ausrichtung mit der Lagermittelachse so bereitgestellt ist, dass es axial dem ein Magnetfeld erzeugenden Element gegenübersteht, und betriebsbereit ist, um den Drehungswinkel des Magnetfeld erzeugenden Elementes zu messen. Der Ausdruck „Anisotropie um die Lagermittelachse" im Obigen soll bedeuten, dass das Magnetfeld sich um die Lagerachse sich um die Lagermittelachse in Abhängigkeit von der Rotation des Magnetfeld erzeugenden Elementes ändert. Der Sensor, auf den im Obigen bezug genomment wurde, mag entweder ein magnetisches Sensorfeld sein, wie es im Folgenden näher beschrieben wird oder von einer Art, die es ermöglicht die Orientierung des magnetischen Feldes mit einem zwei-dimensional Vektorsensor zu messen, um hierbei die Drehung des Magnetfeld-erzeugenden Elementes zu messen.
  • Gemäß dieser Ausführung wird, da der Sensor, auf den im Obigen bezug genommen wird, von einer Art ist, die es erlaubt Änderungen im magnetischen Feld, die von der Rotation des das magnetische Feld erzeugenden Elementes stammen zu messen, mit einem Sensor, der eine Funktion der Messung des Drehungswinkels eines ein magnetisches Feld erzeugenden Elementes aufweist, eine hoch aufgelöste und hoch präzisie Messung des Drehungswinkels erreicht werden und nicht nur die Drehungsgeschwindigkeit, sondern auch die Richtung der Drehung kann ermittelt werden. Aus diesem Grund, kann ein so gemessenes Drehungssignal in verschiedenen Fahrzeugkontrollen eingesetzt werden. Darüber hinaus, da das ein magnetisches Feld erzeugende Elemente und der Sensor in Ausrichtung mit der Lagermittelachse bereitgestellt sind, mag der eingesetzte Sensor von einer Art sein, die eine reduzierte Größe aufweist und daher, sogar wenn er an die Radlagergruppe montiert ist, keine Zunahme der Größe auftritt und er damit zulässt, dass die Radlagergruppe als Ganzes in geringerer Größe gebaut werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, kann der oben bezeichnete Sensor ein magnetisches Sensor-Feld mit magnetischen Sensorelementen, die zu einem Feld angeordnet sind, einen Signal-Auslese-Schaltkreis zum Lesen des Signals des magnetischen Sensor Feldes, und eine Winkelberechnungseinheit zur Berechnung des Drehungswinkels des ein magnetisches Feld erzeugenden Elementes aus der Ausgabe des Signal-Auslese-Schaltkreises.
  • Gemäß dieser Ausführung, da der Sensor von einer Art ist, die es erlaubt Änderungen im magnetischen Feld zu messen, die auf der Drehung des ein magnetisches Feld erzeugenden Elementes beruhen, und dem magnetischen Sensor-Feld versehen ist und den Drehungswinkel aus der diesbezüglichen Ausgabe der magnetischen Sensor-Elemente, die das magnetische Sensor-Feld bilden, berechnet, kann eine weitere hoch auflösende und höchst präzise Messung des Drehungswinkels und sowohl der Drehungsgeschwindigkeit als auch der Drehungsrichtung gemessen werden. Aus diesem Grund, kann das so ermittelte Drehungssignal in verschiedenen Fahrzeugkontrollen eingesetzt werden. Darüber hinaus, da das ein magnetisches Feld erzeugende Element und der Sensor so gefertigt sind, dass so in Ausrichtung mit der Lagermittelachse montierbar sind und der Sensor eine kleine Größe inklusive des magnetische Sensor-Feldes und der Schaltungskomententeile aufweist, kommt es zu keiner Vergrößerung selbst wenn es auf der Radlagerbaugruppe montiert wird, kann die Radlagerbaugruppe als Ganzes auf eine auf ein Minimum gebrachte Größe verkleinert werden.
  • Dort wo das magnetische Sensor-Feld eingetzt wird, kann der Sensor von einer Art sein, in der das magnetische Sensorfeld, der Signal-Ausleseschaltkreis und die Winkelberechnungseinheit auf einem Halbleiter-Chip integriert sind. Wenn der Sensor so konstruiert ist, dass er einen Sensor IC integriert auf einem Halbleiter-Chip bildet, kann die Größe weiter verringert werden und angesichts der Tatsache, dass er in Ausrichtung auf die Lagermittelachse der Radlagerbaugruppe zusammen mit dem ein magnetisches Feld erzeugenden Element und dem Sensor angeordnet ist, kann die Größe der Radlagerbaugruppe weiter verkleinert werden.
  • Man beachte, dass sogar dort wo der besagte Sensor in Form einer Art eingesetzt wird, die die Richtung de magnetischen Feldes mit einem zwei-dimensionalen Vektorsensor messen kann und hierdurch die Drehung des ein magnetisches Feld erzeugenden Elementes gemessen wird, ein IC Sensor, in dem die magnetischen Sensorelement auf einem Halbleiter-Chip integriert sind zusammen mit einem Verarbeitungsschaltkreis eingesetzt werden kann.
  • Bei vorliegender Erfindung ist eine Abdeckung zur Abdeckung des ganzen Endes der Radlagerbaugruppe an das äußere Element angebracht, wobei das ein Magnetfeld erzeugenden Element oder der Sensor an die Abdeckung angebracht sind, und das andere des ein Magnetfeld erzeugenden Elementes und des Sensors an das innere Element angebracht ist.
  • In dieser Ausführung, da das ganze Ende der Radlagerbaugruppe mit der Abdeckung abgedeckt ist, kann die Verwendung eines Abdichtelementesan einem Ende der Lagerstelle, begrenzt zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element, wo die Abdeckung angebracht ist, entfallen, was zu einer Vereinfachung der Ausführung. Darüber hinaus, da der Sensor von der Abdeckung geschützt ist, sind Komponententeile des Sensors nicht fremder Materie und/oder matschigem Salzwasser ausgesetzt und die Zuverlässigkeit des Sensor kann deshalb erhöht werden. Dort wo das äußere Element ein Drehelement ist, ist das ein Magnetfeld erzeugende Element mit einer Abdeckung versehen ist und dort wo das innere Element ein Drehelement ist, ist der Sensor mit der Abdeckung versehen.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen.
  • In jedem Fall wird die vorliegende Erfindung deutlicher verstanden werden durch die nachfolgende Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen, in Verbindung mit den sie begleitenden Abbildungen. Allerdings sind die Ausführungsformen und die Abbildung nur zum Zwecke der Illustration und Erklärung abgebildet und dürfen nicht dazu verwendet werden die Reichweite der vorliegenden Erfindung in welcher Weise auch immer einzuschränken, wobei die Reichweite durch die angefügten Ansprüche zu bestimmten ist. In den beigefügten Abbildungen sind gleiche Bezugszeichen eingefügt um entsprechende Teile in verschiedenen Ansichten zu bezeichnen, und:
  • 1 ist eine Schnittzeichnung einer mit einem Drehsensor ausgestatten Radlagerbaugruppe gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung;
  • 2 ist eine Frontansicht eines ein magnetisches Feld erzeugenden Elementes wie es in der mit einem Drehsensor ausgestatten Radlagerbaugruppe verwendet wird, die in 1 gezeigt ist,
  • 3 ist eine Draufsicht eines Halbleitchips, der ein Beispiel eines Drehsenors darstellt, wie er in der mit einem Drehsensor ausgestatteten Radlagerbaugruppe der 1 abgebildet ist.
  • 4 ist ein exemplarisches Diagramm, das den Prozess der Winkelberechnung, wie er von einer Winkelberechnungseinheit, die im Drehsensor, der in der 3 gezeigt ist, durchgeführt wird, zeigt;
  • 5 zeigt eine graphische Darstellung der Wellenformen von ensptrechenden Ausgaben des magnetischen Sensor-Feldes im Magnetischen Sensor, der in der 3 abgebildet ist;
  • 6 ist eine Schnittzeichnung einer mit einem Drehsensor ausgestatteten Radlagerbaugruppe in Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
  • 7 zeigte eine perspektivische Sicht auf einen herkömmlichen Drehsensor.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail mit besonderem Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben werden. Diese Ausführung wird auf ein Modell der zweiten Generation einer Radlagerbaugruppe drehenden Typs zur Lagerung eines angetrieben Fahrzeugrades angewandt, die einen äußeren Ring aufweist. Man beachte, dass in der folgenden Beschreibung, eine Seite einer Struktur der Fahrzeugkarosserie seitwärts weisend von ihrem längs laufenden Zentrum in dem Fall, wenn die Lagerbaugruppe auf der Struktur der Fahrzeugkarosserie montiert ist, als „außenseitig" und die gegenüberliegende Seite der Fahrzeugkarosserie seitlich nah am längs laufenden im gleichen Fall wird als „innenseitig" bezeichnet.
  • Die Radlagerbaugruppe der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein äußeres Element 1, das gleichzeitig als Nabenachse dient und eine innere Begrenzungsfläche gebildet mit einer Mehrzahl von Walzflächen 6 und 6, einem inneren Element 2 mit äußeren Begrenzungsflächen gebildet mit Walzflächen 7 und 7, die den entsprechenden Walzflächen 6 und 6 entgegenstehen, und einer Mehrzahl von Reihen von Wälzkörpern 5, die zwischen den zugehörigen Walzflächen des äußeren 1 und inneren Elementes 2 angeordnet sind. Diese Radlagerbaugruppe ist als zweireihiges Schrägkugellager, bei dem Wälzkörper 5 in Form von Kugel verwendet werden, ausgebildet, die in einer Aufnahme 8 für jede Reihe aufgenommen sind. Jede der oben bezeichneten Wälzkörper 6 und 7 haben eine bogenförmig unterteilte Form wobei die Wälzflächen 6 und 7 so geformt sind, dass sie einen aufeinanderfolgenden Kontaktwinkel festlegen. Ein Lagerraum der von dem äußeren Element 1 und dem inneren Element 2 begrenzt wird hat innenseitige und außenseitige Enden, die durch jeweilige Dichtungselemente 9 und 10 abgedichtet sind.
  • Das äußere Element 1, das gleichzeitig als eine Nabenachse dient, ist aus einem Stück gefertigt und legt einen Wälzkörper fest und hat einen Radlagernabenflansch 1a, der an der äußeren Begrenzungsfläche des außenseitigen Endes ausgebildet ist. Bei der Fertigung eines Fahrzeuges, wird eine Rotorbremse einer Bremsscheibe und ein Fahrzeugrad (beide nicht abgebildet) auf den Nabenflansch 1a in einander überlappender Anordnung zueinander mittels Nabenbolzen 12 befestigt, die durch entsprechende zur Einführung des Bolzen vorgesehene Löcher 11, die im Radlagernabenflansch 1a vorgesehen sind, gesteckt sind, und es sind entsprechende Nabenmuttern (nicht abgebildet) auf den Nabenbolzen 12 angebracht.
  • Das innere Element 2 dient als stationäres Element und wir aus einem Paar getrennter innerer Ringe 3 und 3 gebildet, die entsprechende Walzflächen 7 aufweisen, die für die Reihen der Wälzköper 5 ausgebildet sind, und eine Achse 4 ist in die entsprechenden Achseneinstecklöcher 3a in diesen inneren Ringen 3 und 3 eingeführt und in Eingriff stehend und die inneren Ringe 3 sind mit der Achse 4 mittels einer Schraube 13 verbunden, die an einem außenseitigen Ende der Achse 4 befestigt ist. In dieser Anordnung, ist eine abgesetzte Fläche 4a an der Achse 4 dazu vorgesehen, um der außenseitige Seiten entgegenzustehen, und ist gegen eine Endfläche 3b des inneren Ringes 3 angrenzend an eine innenseitige Reihe gedrückt, welche zur innenseitigen Seite gewandt ist, um hiermit die inneren Ringe 3 und 3 zwischen der Achse 4 und der Schraube 13 zu drücken.
  • Ein Rotationssensor 20, der in der Radlagerbaugruppe vorgesehen ist, beinhaltet ein ein Magnetfeld erzeugendes Element 21, das in dem äußeren Element 1 in Ausrichtung mit der Lagermittelachse O vorgesehen ist und eine Anisotropie um die Zentrallagerachse O, und einen Sensor 22 zur Messung des Magnetfeldes des ein Magnetfeld erzeugenden Elementes 21, und der im inneren Element 2 in Ausrichtung mit der Lagermittelachse O so bereitgestellt ist, dass er achsenförmig dem ein Magnetfeld erzeugenden Element 21 gegenübersteht. Insbesondere, ist eine Abdeckung 14 zur Abdeckung eines ganzen Endes der Radlagerbaugruppe an das außenseitige Ende des äußeren Elementes 1 gepasst, und das ein Magnetfeld erzeugende Element 21 in der Form eines Permanentmagneten mit zwei magnetischen Polen in dieser Abdeckung 14 angeordnet ist. Der oben bezeichnete Sensor ist dabei an der außenseitigen Fläche der Achse, die eine der Komponenten des inneren Elementes 2 ist, angeordnet. Die Abdeckung 14 hat einen zylinderförmigen Frontbereich 14a, der an einem äußeren Ende festgelegt ist, wobei der Bereich 14a mit einer diametralen Fläche des äußeren Elementes 1 in Eingriff steht, und ein Bund 14b ist in der Umgebung des zylinderförmigen Frontbereichs 13a der Breite nach in Eingriff mit einer Fläche des äußeren Elementes, um die Abdeckung 14 somit axial auszurichten. Um die Wasserfestigkeit der Abdeckung 14 zu erhöhen, kann ein Abdichtelement, wie zum Beispiel, ein O-Ring dem Verbindungsbereich zwischen der Abdeckung 13 und dem äußeren Element 1 hinzugefügt werden. Ein Ausgabekabel 23, um die Ausgabe des Sensors 22 abzuleiten, ist in der Achse 4 verlegt und ist aus der Achse 4 an einer geeigneten Stelle ausgeführt. In Hinblick auf die Tauglichkeit des Permanentmagneten, der als das ein magnetisches Feld erzeugende Element 21 dient, zusammen mit dem äußeren Element 1 zu drehen, rotieren der magnetische Nordpol und der magnetische Südpol um die Lagermittelachse O. Der oben bezeichnete Sensor misst das magnetische Feld, das von dem ein magnetisches Feld erzeugenden Element 21 ausgehet und gibt dann eine Information über den Drehungswinkel aus.
  • In einem solchen Fall, da das gesamt außenseitige Ende der Radlagerbaugruppe mit einer Abdeckung 14 abgedeckt ist, kann das Abdichtelement 9 auf der außenseitigen Seite entfallen. Ferner, da der Drehsensor 20 durch die Abdeckung 14 geschützt ist, können die Bauteile des Drehsensor 20 davon abgehalten werden, fremder Materie und/oder schlammigen Salzwasser ausgesetzt zu sein und daher kann die Zuverlässigkeit des Drehsensors 20 erhöht werden.
  • Das ein magnetische Feld erzeugende Element 21 weist eine rechteckige Form auf, wenn es in Richtung entlang der Lagerachse O betrachtet wird, wie in 2 abgebildet und hat entgegen gesetzte Enden, die jeweils den Nordpol und Südpol bilden. Der Permanentmagnet 21 kann eine passende Form aufweisen, wie zum Beispiel rund oder halbrund sein.
  • Wie in der Draufsicht in 3 gezeigt, weist der Sensor 22 eine Struktur auf in der eine großangelegte integrierte Schaltung auf einem einzigen Halbleiterchip 24 integriert ist. Die großangelegte oben bezeichnete Schaltung umfasst eine Vielzahl von magnetischen Sensorelementen 25a, die zu einem Feld angeordnet sind, um magnetische Sensorfelder 25A bis 25D zu bilden, einen Signal-Auslese-Schaltkreis 26 zum Ablesen der zugehörigen Signale der magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D, und eine Drehwinkelberechnungseinheit 27 zur Berechnung eines absoluten Wertes des Drehwinkels des ein magnetisches Feld erzeugenden Elementes (Permanentmagneten) 21 aus der Ausgabe des Signal-Auslese-Schaltkreises 26. Die magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D sind auf dem Halbleiterchip 24 in einer vierseitigen Anordnung angeordnet, wobei jedes Feld magnetische Sensorelemente 25a umfasst, die entlang einer der vier Seiten einer imaginären Quadratform gelegt sind. In diesem Fall stimmt das geometrische Zentrum O' der imaginären Quadratform mit der Position der Lagermittelachse O auf dem Halbleiterchip 24 überein. Jedes der magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D, die entsprechende Seiten der imaginären Quadratform einnehmen, ist so abgebildet, dass es magnetische Sensorelemente 25a umfasst, die in einer Linie angeordnet sind, aber die magnetischen Sensorelemente 25a können auch in einer Mehrzahl von Reihen angeordnet sein. Der Signal-Auslese-Schaltkreis 26 und die Winkelberechnungseinheit 27 sind innerhalb der quadratischen Anordnung der magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D angeordnet. Der Halbleiterchip 24 hat ein Element, das eine Oberfläche bildet, und ist an einer Stirnfläche der Achse 4 befestigt, wobei das Element, das die Oberfläche bildet, Kopf an Kopf mit dem Permanentmagneten gehalten wird.
  • Man beachte, dass die magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D, anstelle dessen, eine Struktur bilden können, in welcher eine Mehrzahl von Hallelementen oder MR Elementen auf der gleichen Ebene so angeordnet sind, dass sie zueinander senkrecht stehende Achsen besetzen, so dass der magnetische Feldwinkel innerhalb der Ebene gemessen werden kann.
  • Wie oben beschrieben, ist keine Verkabelung zwischen den magnetischen Sensorelementen 25a und einer Berechnungsschaltkreiseinheit dort notwendig, wo die magnetischen Sensorelement 25a und der Berechnungsschaltkreiseinheit (der Signal-Auslese-Schaltkreis 26 und die Winkelberechnungseinheit 27) zusammen auf einem Halleiterchip 24 integriert sind, und, dementsprechend kann der Sensor 22 kleiner ausgebildet werden, was verbunden mit einer Zunahme der Zuverlässigkeit gegen Kabelbruch oder Ähnliches ist und den Zusammenbau des Drehsensors 20 erleichtert. Insbesondere wo die Berechungsschaltkreiseinheit innerhalb der magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D in der oben beschrieben Quadratform angeordnet ist, kann die Größe des Chips weiter verkleinert werden.
  • Die 4 und 5 illustrieren beispielhafte Diagramme, die den Drehungswinkelberechnungsprozeß, der durch die Winkelberechnungseinheit 27 ausgeführt wird, darstellen. Die Abbildungen (A) bis (D) in 5 zeigen dementsprechend die Ausgabewellenformen, die die magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D während der Drehung des äußeren Elementes 1, das gleichzeitig als Nabenachse dient, aufweisen, wobei die Abszissenachsen die Positionen der magnetischen Sensorelemente 25 in jedem der magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D darstellen und die Ordinatenachsen die gemessene magnetische Feldstärke darstellen.
  • Angenommen, dass die Nulldurchlaufstelle, welche die Grenze zwischen dem magnetischen Nordpol und dem magnetischen Südpol des gemessenen Magnetfeldes der magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D bildet, an den Stellen X1 und X2 wie in 4 gezeigt liegt, stellen die bezüglichen Signalausgaben der magnetischen Sensorfelder 2A und 25D solche Wellenformen dar, wie sie in den Aufstellungen (A) bis (D) der 5 abgebildet sind.
  • Die Berechnung des Winkels kann dabei mittels folgender Gleichung (1) erfolgen: ⊝ = tan–1(2L/b)(1),wobei ⊝ den Drehungswinkel des Permanentmagneten 21 als absoluten Winkel (absoluten Wert) darstellt; 2L stellt die Länge einer der vier Seiten der Quadratform dar, die durch die magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D, die in einer Quadratanordnung angeordnet sind, gebildet sind; und b stellt die transversale Länge zwischen den Nulldurchlaufstellen X1 und X2 dar.
  • Wobei die Nulldurchlaufstellen X1 und X2 an den entsprechenden magnetischen Sensorfeldern 25B bis 25D liegen, der Drehwinkel ⊝ kann auf eine ähnliche Weise berechnet werden, wie oben beschrieben, indem die Daten an den Nulldurchlaufstellen die von den entsprechenden Ausgaben dieser magnetischen Sensorfelder 25B und 25D verwendet werden.
  • Bei einer wie oben beschriebenen, mit einem Drehsensor ausgestatten Radlagerbaugruppe ist der Sensor 22 so ausgebildet, dass eine Änderung des magnetischen Feldes, die durch eine Drehung des ein magnetisches Feld erzeugenden Elementes 21 verursacht ist, durch die magnetischen Sensorfelder 25A und 25D gemessen wird und, dass der Drehungswinkel aus den entsprechenden Ausgaben einer Vielzahl von magnetischen Sensorelementen 25a, die magnetische Sensorfelder 25A bis 25D bilden, berechnet wird. Dementsprechend kann die Drehwinkelmessung mit einer hohen Auflösung und hohen Präzision gemessen werden, und es ist sogar möglich die Drehungsgeschwindigkeit und auch die Richtung der Drehung zu messen. Aus diesem Grund, kann das so gemessene Drehungssignal in verschiedenen Fahrzeugkontrollen eingesetzt werden. Außerdem, da das ein magnetisches Feld erzeugende Element 21 und der Sensor 22 auf die Lagermittelachse ausgerichtet sind und der Sensor 22 als hinreichend kleiner Bauteil aus den magnetischen Sensorfeldern 25A bis 25D und den Schaltkreiskomponenten aufgebaut werden kann, führt eine Montage an der Lagerbaugruppe nicht zu einer Zunahme der Größe und, deshalb kann die Größe der Radlagerbaugruppe als Ganzes auf eine minimierte Größe verkleinert werden. Da der oben bezeichnete Sensor 22 auch einen IC Sensor umfasst, der den mit den Halbleiterchip mit den aufgebrachten magnetischen Sensorfeldern 25A bis 25D aufweist, und den Signal-Auslese-Schaltkreis und die Winkelberechnungseinheit 27 hat, die beide Schaltkreiskomponenten bilden, kann eine weitere Verkleinerung erzielt werden.
  • 6 zeigt eine andere bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Radlagerbaugruppe wird auf ein Modell eines inneren Ring drehenden Typs dritter Generation einer Radlagerbaugruppe zur Lagerung eines angetrieben Fahrzeugrades angewandt. Die Radlagerbaugruppe der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein äußeres Element 1 und eine innere Begrenzungsfläche gebildet mit einer Mehrzahl von Walzflächen 6 aufweist, einem inneren Element 2 mit äußeren Begrenzungsflächen gebildet mit Walzflächen 7, die den entsprechenden Walzflächen 6 entgegenstehen, und einer Mehrzahl von Reihen von Wälzkörpern 5, die zwischen den zugehörigen Walzflächen 6 des äußeren 1 Elementes und den zugehörigen Walzflächen 7 des inneren Elementes 2 angeordnet sind und den entsprechenden Walzflächen des äußeren Elementes 1 entgegenstehen. Diese Radlagerbaugruppe ist als zweireihiges Schrägkugellager ausgebildet, bei dem Wälzkörper 5 in Form von Kugel verwendet werden, die in einer Aufnahme 8 für jede Reihe aufgenommen sind. Jede der oben bezeichneten Wälzkörpern 6 und 7 haben eine bogenförmig unterteilte Form wobei die Wälzkörper 6 und 7 so geformt sind, dass sie einen aufeinanderfolgenden Kontaktwinkel festlegen. Ein außenseitiges Ende des Lagerraums, der zwischem dem äußeren Element 1 und dem inneren Element 2 gebildet ist, wird durch ein außenseitiges Dichtungselement 9 abgedichtet, aber ein innenseitiges Ende ist nicht durch ein Dichtungselement abgedichtet.
  • Das äußere Elemente 1 dient als stationäres Element und ist eine einstückige Konstruktion, die einen Fahrzeugaufbauanpassungsflansch 1b aufweist, durch welchen die Radlagerbauchgruppe mit einem Achsengelenk (nicht abgebildet) auf einer Seite des Fahrzeugaufbaus mittels Bolzen (nicht abgebildet) befestigt ist.
  • Das innere Element dient als Drehelement und ist aus einer Radnabe 15 und einem inneren Ring 16 mit innenseitigen und außenseitigen Walzflächen 7 gebildet, die entsprechend in der Radnabe und dem inneren Ring festgelegt sind. Ein Bremsrotor einer Scheibenbremse und ein Fahrzeugrad (nicht abgebildet) sind auf den Nabenflansch 15b in miteinander überlappender Anordnung mittels Nabenbolzen 12, die sich durch entsprechende Bolzenlöcher 11 erstrecken, befestigt, und es sind entsprechende Nabenmuttern (nicht abgebildet) auf den Nabenbolzen 12 angebracht.
  • Der innere Ring 16 ist auf der für den inneren Ring vorgesehene Anbringstelle 15c in der Radnabe 15 angebracht und in einer Position auf der Radnabe 15 mittels eines gekröpften Abschnittes 15d, der einen Teil der Radnabe 15 bildet, befestigt. Dieser gekröpfte Abschnitt ist mittels Einfalzen eines zylindrischen Abschnittes der Radnabe gebildet, der sich inwärts vom einen inwärtigen Ende der Radnabe 15 erstreckt, so dass er radial nach außen hin zunimmt.
  • Der Drehsensor 20 wird von der Radlagerbaugruppe umfasst und umfasst ein ein Magnetfeld erzeugendes Element 21, das in dem äußeren Element 1 in Ausrichtung mit der Lagermittelachse O bereitgestellt ist und eine Anisotropie um die Lagermittelachse O aufweist, und einen Sensor 22, der in einem inneren Element 2 so mit der Lagermittelachse O ausgerichtet ist, dass er dem ein magnetisches Feld erzeugenden Element 21 axial gegenübersteht, das dazu vorgesehen ist, das magnetische Feld, das vom ein magnetisches Feld erzeugenden Element 21 ausgeht, wahrzunehmen. Insbesondere, ist das ein magnetisches Feld erzeugende Element 21 in Form eines Permanentmagneten ausgebildet, der ein Paar von magnetischen Polen N und S aufweist, und an einem innenseitigen Ende auf der Radnabe 15 angeordnet ist, die einen Teil des inneren Elementes 2 bildet. Eine Abdeckung 14 zur Abdeckung eines ganzen Endes der Radlagerbaugruppe ist an das innenseitige Ende der Radlagerbaugruppe angebracht und der oben bezeichnete Sensor 22 ist mittels Bindung oder Umspritzens an die Abdeckung 14 angebracht. Ein Teil der Abdeckung 14, an dem der Sensor 22 angebracht ist, kann mit einem Abdichtelement versehen sein, zum Beispiel mit einem O-Ring um die Abdichtung zu verstärken. Außerdem, um die Wasserfestigkeit der Abdeckung 14 zu erhöhen, kann ein Abdichtelement, wie zum Beispiel ein O-Ring, der Verbindung zwischen der Abdeckung 14 und der Radnabe hinzugefügt werden. Obwohl auf ein innenseitiges Abdichtelement zur Abdichtung des Lagerraums, der vom dem äußeren Element 1 und dem inneren Element 2 begrenzt wird, wie hier beschrieben verzichtet wird, ist das ganze innenseitige Ende der Radlagerbaugruppe mit einer Abdeckung 14 abgedeckt und, dementsprechend, wird eine Abdichtung des innenseitigen Endes erzielt. Ein Ausgabekabel 23 zur Ausgabe eines Sensors 22 erstreckt sich weggehend vom Sensor 22 zur Fahrzeugaufbauseite. Die Abdeckung hat einen zylinderförmigen Frontbereich 13a, der an einer äußeren Begrenzungsfläche festgelegt ist, wobei der Bereich 14a mit einer inneren diametrale Fläche des äußeren Elementes 1 in Eingriff steht, und ein Bund 14b, der in der Umgebung des zylindrischen Frontabschnittes 14a ausgeformt ist, steht der Breite nach in Eingriff mit einer Fläche des äußeren Elementes 1 mit dem Sensor 22, wobei die Abdeckung 14 axial ausgerichtet ist. Andere strukturelle Elemente sind denen in der vorher beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich.
  • Selbst in vorliegendem Fall, da der Drehsensor 20 durch eine Abdeckung 14 geschützt ist, werden Komponenten des Drehsensors 20 nicht fremder Materie und/oder salzigem Wasser ausgesetzt sein und deshalb kann die Zuverlässigkeit des Drehsensors 20 erhöht sein.
  • Man beachtet, dass obwohl in der vorher beschriebenen Ausführungsform der Sensors 22, also derjenigen mit den die magnetischen Sensorfelder 25A bis 25D, eingesetzt wurde, der oben bezeichnete Sensor in der Form eines Typs eingesetzt werden kann, der fähig ist, die Orientierung des magnetischen Feldes mittels zweidimensionaler Vektorsensoren zu bestimmten und damit die Drehung des ein Magnetfeld erzeugenden Elementes zu bestimmen. Selbst dort wo der zweidimensionale Vektorsensor eingesetzt wird, kann ein Sensor IC, in dem die magnetischen Sensorelemente auf einem Halbleiterchip zusammen mit einem Verarbeitungsschaltkreis integriert sind, eingesetzt werden.
  • Zusammenfassung
  • Eine mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe für ein Rad, die dazu in der Lage ist, die Geschwindigkeit und die Richtung der Drehung zu ermitteln, mit der ein hoch-aufgelöstes Drehsignal erhalten werden kann, das für verschiedene Anwendung der Fahrzeugkontrolle verwendbar ist, und in welcher die für die Drehungs-Ermittelung benötigte Größe minimiert ist. Die Lagerbaugruppe hat Doppelt-Reihen Walzkörper (5), die zwischen Walzflächen (6, 7) eines inneren Elementes (1) und eines äußeren Elementes (2) angeordnet sind, und drehbar ein Rad bezüglich des Fahrzeugkörpers lagern. Die Lagerachse O des äußeren Elementes (1) ist mit einem ein Magnetfeld erzeugenden Mittel (21) versehen, das eine Ausrichtung um die Lagerachse aufweist. Ein Sensor (22) für die Erkennung des magnetischen Feldes des ein Magnetfeld erzeugenden Mittels (21) wird am inneren Element (2) so bereitgestellt, dass er axial entgegengesetzt zum Magnetfeld des ein Magnetfeld erzeugenden Mittels (21) ist. Der Sensor (22) hat die Funktion einen Drehungswinkel des ein Magnetfeld erzeugenden Mittels (21) festzustellen und der Sensor (22) ist, zum Beispiel, von einer Art zur Ermittelung der Drehung des magnetischen Feldes eines ein Magnetfeld erzeugenden Mittels durch die Ermittelung der Orientierung des magnetischen Feldes durch ein magnetisches Sensor-Feld und einen zwei-dimensionalen Vektorsensor.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2006-105185 [0006]
    • - JP 2005-076729 [0006]
    • - JP 2004-037133 [0006]

Claims (6)

  1. Eine mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe, um ein drehbar gelagertes Fahrzeugrad bezüglich eines Fahrzeugkörpers zu lagern, wobei die Baugruppe umfasst: ein äußeres Element mit einer inneren Begrenzungsfläche, die mit einer Mehrzahl von Walzflächen gebildet ist; ein inneres Element mit Walzflächen, die so geformt sind, dass sie den Walzflächen des äußeren Elementes jeweils gegenüberstehen, eine Mehrzahl von Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den zugehörigen Walzflächen des äußeren Elementes und des inneren Elementes angeordnet sind, ein ein Magnetfeld erzeugendes Element, das in dem äußeren Element oder in dem inneren Element in Ausrichtung mit der Lagermittelachse bereitgestellt ist und das eine Anisotropie um die Lagermittelachse aufweist, und einen Sensor zur Erfassen des Magnetfeldes, das durch das ein Magnetfeld erzeugendes Element erzeugt wird, das an dem anderen, äußeren oder inneren Element in Ausrichtung mit der Lagermittelachse so bereitgestellt ist, dass es axial dem ein Magnetfeld erzeugenden Element gegenübersteht, und im Betrieb dazu geeignet ist, den Drehwinkel des das Magnetfeld erzeugenden Elementes zu erfassen.
  2. Eine mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein magnetische Sensor-Feld, in dem magnetische Sensorelemente in einem Feld angeordnet sind, einen Signal-Auslese-Schaltkreis zum Lesen eines Signals des magnetischen Sensor-Feldes, und eine Winkelberechnungseinheit zur Berechnung des Drehungswinkels des das Magnetfeld erzeugenden Elementes aus der Ausgabe des Signal-Auslese-Schaltkreises umfasst.
  3. Eine mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor des magnetisches Sensor-Feld, den Signal-Ausleseschaltkreis und die Winkelberechnungseinheit integriert auf einem Halbleiterbauelement umfasst.
  4. Eine mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren eine Abdeckung zum Abdecken eines ganzen Endes der Radlagerbaugruppe angebracht an das äußere Element umfasst, wobei eines des das Magnetfeld erzeugenden Elementes und des Sensor an die Abdeckung angebracht ist und das andere des Magnetfeld erzeugenden Elementes und des Sensors an das innere Element angebracht ist.
  5. Eine mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Element ein drehbares Element und das das Magnetfeld erzeugende Element in der Abdeckung bereitgestellt ist.
  6. Eine mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Element ein drehbares Element und das der Sensor an der Abdeckung angebracht ist.
DE112007001983T 2006-08-25 2007-08-16 Mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe Pending DE112007001983T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006228833A JP2008051683A (ja) 2006-08-25 2006-08-25 回転センサ付き車輪用軸受装置
JP2006-228833 2006-08-25
PCT/JP2007/000879 WO2008023459A1 (en) 2006-08-25 2007-08-16 Rotation sensor-equipped bearing device for wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112007001983T5 true DE112007001983T5 (de) 2009-07-02

Family

ID=39106553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112007001983T Pending DE112007001983T5 (de) 2006-08-25 2007-08-16 Mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8378665B2 (de)
JP (1) JP2008051683A (de)
DE (1) DE112007001983T5 (de)
WO (1) WO2008023459A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2488879A4 (de) * 2009-10-15 2017-10-11 Caterpillar, Inc. System und verfahren zur erfassung einer radgeschwindigkeit
DE102014215818B4 (de) * 2013-11-19 2021-03-25 Hyundai Mobis Co., Ltd. Integrierte Vorrichtung zum Messen von Radgeschwindigkeiten

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1006456B (el) * 2008-02-07 2009-06-29 Εναλλακτικη Ενεργειακη Α.Ε. Ανεμομετρο - ανεμοδεικτης
JP2012208013A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Alps Electric Co Ltd 回転型センサおよび回転型センサを備えた検知装置
US9039100B2 (en) * 2011-05-06 2015-05-26 Fca Us Llc Dual wheel axle assembly
WO2017221246A1 (en) 2016-06-21 2017-12-28 Soreq Nuclear Research Center An xrf analyzer for identifying a plurality of solid objects, a sorting system and a sorting method thereof
JP6893843B2 (ja) * 2017-07-19 2021-06-23 日本精工株式会社 車輪支持用転がり軸受ユニット
JPWO2020009140A1 (ja) 2018-07-04 2021-08-19 日本精工株式会社 転がり軸受ユニット
US11365764B2 (en) * 2018-07-26 2022-06-21 Nsk Ltd. Rolling bearing unit
GB201900870D0 (en) * 2019-01-22 2019-03-13 Deepmatter Ltd Anomalous rotation rate detection
CN112577412A (zh) * 2019-09-27 2021-03-30 罗伯特·博世有限公司 运行轮运行参数检测装置、轮毂电机和交通工具
US11953515B2 (en) * 2022-02-17 2024-04-09 Stmicroelectronics (China) Investment Co., Ltd. Method for computing angular velocity and system for using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004037133A (ja) 2002-07-01 2004-02-05 Ntn Corp 回転検出装置および回転検出装置付き軸受
JP2005076729A (ja) 2003-08-29 2005-03-24 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受装置
JP2006105185A (ja) 2004-10-01 2006-04-20 Ntn Corp 回転速度検出装置付車輪用軸受装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4014885C2 (de) * 1989-05-13 1995-07-13 Aisan Ind Drehwinkelaufnehmer
JPH08129022A (ja) * 1994-10-31 1996-05-21 Nippondenso Co Ltd 回転速度センサー
DE10007968C1 (de) * 2000-02-22 2001-08-09 Daimler Chrysler Ag Mechanische Welle mit integrierter Magnetanordnung
JP2001242188A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Nsk Ltd 回転状態検出用エンコーダ付転がり軸受ユニット
JP3816353B2 (ja) * 2001-05-25 2006-08-30 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置用モータ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004037133A (ja) 2002-07-01 2004-02-05 Ntn Corp 回転検出装置および回転検出装置付き軸受
JP2005076729A (ja) 2003-08-29 2005-03-24 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受装置
JP2006105185A (ja) 2004-10-01 2006-04-20 Ntn Corp 回転速度検出装置付車輪用軸受装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2488879A4 (de) * 2009-10-15 2017-10-11 Caterpillar, Inc. System und verfahren zur erfassung einer radgeschwindigkeit
DE102014215818B4 (de) * 2013-11-19 2021-03-25 Hyundai Mobis Co., Ltd. Integrierte Vorrichtung zum Messen von Radgeschwindigkeiten

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008023459A1 (en) 2008-02-28
US20100001720A1 (en) 2010-01-07
US8378665B2 (en) 2013-02-19
JP2008051683A (ja) 2008-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007001983T5 (de) Mit einem Drehsensor ausgestattete Radlagerbaugruppe
EP2932217B1 (de) Vorrichtung mit einer drehmomentsensoreinrichtung und einer lenkwinkelsensoreinrichtung für ein kraftfahrzeug, und kraftfahrzeug
EP2743662B1 (de) Vorrichtung mit einer Drehmomentsensoreinrichtung und optional einer Lenkwinkelsensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP2603774B1 (de) Vorrichtung mit einem drehmomentsensor und einem drehwinkelsensor
DE4243623C2 (de) Drehzahlerfassungsvorrichtung
DE102005021314B4 (de) Füllstandssensor
DE112006000444T5 (de) Lager mit Rotationsdetektionsvorrichtung
DE19956361C2 (de) Drehwinkelsensor
EP2516967A2 (de) Magnetfeldsensoranordnung zur wegerfassung an beweglichen bauteilen
WO2002046702A1 (de) Multiturn-codedrehgeber
DE4135789C2 (de) Vorrichtung zum Ermitteln der Drehgeschwindigkeit
WO2008068339A1 (de) Drehmomentsensoranordnung
DE2144162A1 (de) Elektromagnetischer drehgeschwindigkeitsgeber
DE102007057050A1 (de) Drehmomentsensor mit verminderter Störanfälligkeit
DE112006000766T5 (de) Radhalterungslagerbaugruppe mit integriertem Sensor
DE60012112T3 (de) Wälzlager mit vorrichtung zur messdatenerfassung
EP2850397A2 (de) Batterieloser zähler für strömende medien
DE112017005055T5 (de) Drehmomentsensor
EP2984466A1 (de) Sensorvorrichtung mit einer drehmomentsensoreinrichtung und einer inkrementalsensoreinrichtung und kraftfahrzeug
DE202018105622U1 (de) Raddrehzahl-Impulsringvorrichtung
EP2350594A2 (de) Sensoreinrichtung zur drehmomentmessung in lenksystemen
WO2021233621A1 (de) Lager für eine fahrwerkkomponente eines fahrzeugs und fahrwerkkomponente mit einem solchen bauteil
DE60008474T2 (de) Lager mit integriertem kodierer
DE112013006421T5 (de) Sensoreinheit und instrumentiertes Lager umfassend eine derartige Sensoreinheit
DE102019217500A1 (de) Radnabenanordnung mit einer Vorrichtung zum Verstärken eines magnetischen Signals

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140703

R016 Response to examination communication