-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Radlagervorrichtung mit eingebauter
Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung zum Detektieren einer Drehzahl
eines Fahrzeugrades.
-
Beschreibung des Standes der Technik
-
Es
ist eine Radlagervorrichtung allgemein bekannt, welche ein Fahrzeugrad
relativ zu einer Aufhängungsvorrichtung abstützen
kann und in welche eine Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung zum Detektieren
einer Drehzahl eines Fahrzeugrades eingebaut ist, um das Antiblockiersystem
(ABS) zu steuern. Eine solche Lagervorrichtung umfasst im Allgemeinen
Abdichtungsvorrichtungen zwischen einem inneren Element und einem äußeren
Element, welche über zwischen ihnen angeordnete Wälzelemente (Kugeln)
relativ zueinander drehbar sind, einen magnetischen Encoder mit
Magnetpolen, die abwechselnd entlang seines Umfangs angeordnet sind
und mit der Abdichtungsvorrichtung einstückig ausgebildet
sind, und einen Raddrehzahl-Detektionssensor zum Detektieren der Änderung
in den Magnetpolen des magnetischen Encoders entsprechend der Rotation
des Rades.
-
Der
Raddrehzahlsensor wird gewöhnlich an einem Achsschenkel
angebracht, nachdem die Radlagervorrichtung an dem Achsschenkel
angebracht worden ist, der eine Aufhängungsvorrichtung
bildet. Unlängst wurde jedoch eine Radlagervorrichtung
mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung vorgeschlagen,
in welcher ein Raddrehzahl-Detektionssensor unabhängig
innerhalb des Radlagers angeordnet ist, um die Größe
der Radlagervorrichtung zu verringern sowie die mühsame
Einstellung des Luftspalts zwischen dem Raddrehzahlsensor und dem
magnetischen Encoder unnötig zu machen.
-
Ein
Beispiel der Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
ist nach dem Stand der Technik bekannt, wie in 15 dargestellt.
Diese Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung 100 umfasst ein äußeres
Element 101, ein inneres Element 103, das in das äußere
Element über in zweireihig angeordnete Kugeln 102 eingesetzt
ist, und eine Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung 104, die
an einem Ende des äußeren Elements angebracht
ist.
-
Das äußere
Element 101 ist an seinem Außenumfang mit einem
an einem Achsschenkel (nicht dargestellt) zu befestigenden Karosserielagerungsflansch 101b einstückig
ausgebildet, der einen Teil einer Aufhängung eines Fahrzeugs
bildet, und an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufbahnflächen 101a, 101a ausgebildet.
-
Andererseits
umfasst das innere Element 103 eine Radnabe 105 und
einen an der Radnabe 105 befestigten Innenring 106.
Die Radnabe 105 ist an seinem einen Ende mit einem Radbefestigungsflansch 107 zum
Befestigen eines Rades (nicht dargestellt) und an seinem Außenumfang
mit einer inneren Laufbahnfläche 105a, die einer
der zweireihigen äußeren Laufbahnflächen 101a, 101a gegenüberliegt,
ausgebildet und weist einen zylindrischen Abschnitt 105b auf,
der sich von der inneren Laufbahnfläche 105a aus
erstreckt. Der Innenring 106 ist an seinem Außenumfang
mit der anderen inneren Laufbahnfläche 106a, die
der anderen der zweireihigen äußeren Laufbahnflächen 101a, 101a gegenüberliegt,
ausgebildet und auf den zylindrischen Abschnitt 105b der
Radnabe 105 mit einem vorbestimmten Passungsübermaß aufgepresst.
-
Zweireihig
angeordnete Kugeln 102, 102 sind zwischen den
zweireihigen äußeren Laufbahnflächen 101a, 101a und
der inneren Laufbahnfläche 105a, 106a der
Radnabe 105 bzw. des Innenringes 106 angeordnet
und werden durch Käfige 108, 108 rollfähig
darin gehalten. Außerdem sind Dichtungen 109, 110 in
ringförmigen Öffnungen angebracht, die von dem äußeren
Element 101 und dem inneren Element 103 gebildet
werden, um ein Austreten von in dem Lager enthaltenen Schmierfett
und ein Eindringen von Regenwasser oder Staub von außen
zu verhindern.
-
Die
Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung 104 umfasst, wie in 16 dargestellt,
einen Sensorhalter 112, in welchen ein Magnetsensor 111 eingebettet ist,
und eine Dichtung 110. Der Sensorhalter 112 ist durch
Umspritzen eines die Dichtung 110 bildenden Metallkerns 115 durch
Spritzgießen von Kunstharz hergestellt.
-
Die
Dichtung 110 wird durch eine Kombination eines ersten Dichtringes 113 und
eines zweiten Dichtringes 114 gebildet. Der erste Dichtring 113 umfasst
einen von einem starren Ring gebildeten Metallkern 115 und
ein auf dem Metallkern 115 angebrachtes Dichtelement 116.
Der Metallkern 115 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 115a,
der in das Ende des äußeren Elements 101 einzupassen
ist, einen äußeren Flanschabschnitt 115b,
der sich von dem zylindrischen Abschnitt 115a aus radial
nach innen erstreckt, einen zylindrischen Abschnitt 115c zum Verhindern
des Eindringens von Wasser, der sich von dem Flanschabschnitt aus
axial zur Innenseite hin erstreckt, und einen inneren Flanschabschnitt 115d, der
sich von dem zylindrischen Abschnitt 115c aus radial nach
innen erstreckt. Ein Dichtelement 116 ist an dem Innenumfang
des inneren Flanschabschnitts 115d verhaftet.
-
Der
zweite Dichtring 114 umfasst einen Schleuderring 117,
der einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist
und auf dem Innenring 106 angebracht ist, und einen Impulsgeberring 118, der
auf den Schleuderring 117 aufmontiert ist. Der Schleuderring 117 umfasst
einen zylindrischen Abschnitt 117a, der auf einen Abschnitt
mit kleinerem Durchmesser 106b des Innenringes 106 aufgepresst ist,
und einen Flanschabschnitt 117b, der sich von dem zylindrischen
Abschnitt 117a aus radial nach außen erstreckt.
Auf dem zylindrischen Abschnitt 117a des Schleuderringes 117 ist
eine elastische Dichtung 119 angebracht, die eine axiale
Lippe 119a aufweist, die mit der Stirnfläche des
Innenringes 106 gleitend in Kontakt steht.
-
Der
Impulsgeberring 118 umfasst ein ringförmiges Stützelement 120 und
ein magnetisiertes Element 121. Das Stützelement 120 umfasst
einen kleineren zylindrischen Abschnitt 120a, der auf den
zylindrischen Abschnitt 117a des Schleuderringes 117 aufgepresst
ist, einen Verbindungsabschnitt 120b, der sich von dem
kleineren zylindrischen Abschnitt 120a aus radial nach
außen erstreckt, und einen größeren zylindrischen
Abschnitt 120c, der auf den Abschnitt mit größerem
Durchmesser 106c des Innenringes 106 aufzumontieren
ist. Das magnetisierte Element 121 ist mit dem größeren
zylindrischen Abschnitt 120c verhaftet. Das magnetisierte
Element 121 ist aus mit Magnetpulver gemischtem Gummi oder
Kunstharz hergestellt, in welchem Pole N und S abwechselnd entlang
seines Umfangs angeordnet sind. Das magnetisierte Element 121 ist
dem Magnetsensor 111 gegenüberliegend angeordnet,
so dass es den zylindrischen Abschnitt 115c des Metallkerns 115 nicht
berührt.
-
Das
Dichtelement 116 umfasst eine Seitenlippe 116a auf
der Schleuderringseite, die mit dem Flanschabschnitt 117b des
Schleuderringes 117 gleitend in Kontakt steht, ein Paar
radialer Lippen 116b, 116c, die mit dem kleineren
zylindrischen Abschnitt 120a des Stützelements 120 gleitend
in Kontakt stehen, und eine Seitenlippe 116d auf der Impulsgeberseite,
die mit dem Verbindungsabschnitt 120b des Stützelements 120 gleitend
in Kontakt steht.
-
Der
Sensorhalter 112 ist der Stirnfläche des äußeren
Elements 101 gegenüberliegend angeordnet, und
es ist eine ringförmige Vertiefung 122 ausgebildet,
so dass ein Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 115a des
Metallkerns 115 freigelegt wird. Ein O-Ring 123 ist
elastisch innerhalb der Vertiefung 122 angebracht, und
eine scheibenförmige Abdeckung 124, die mit einer Öffnung
mit einem Durchmesser ausgebildet ist, der kleiner ist als derjenige
des Schleuderringes 117, ist an der innenseitigen Stirnfläche
des Sensorhalters 112 angebracht.
-
Eine
den O-Ring 123 enthaltende Gesamtkonstruktion der Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung 104 kann
vormontiert werden, indem zuerst der erste Dichtring 113 und
der Impulsgeberring 118 kombiniert werden und danach das
Stützelement 120 des Impulsgeberringes 118 auf
den Schleuderring 117 aufgepresst wird. Anschließend
wird durch axiale Druckausübung auf diese Unterbaugruppe
der zylindrische Abschnitt 115a des Metallkerns 115 in
das äußere Element 101 eingepasst, und
der zylindrische Abschnitt 117a des Schleuderringes 117 wird
gleichzeitig auf den Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 106b des
Innenringes 106 aufgepresst. Eine solche Konstruktion ermöglicht
es, eine Trennung zwischen dem Metallkern 115 und dem Sensorhalter 112 sowie ein
Eindringen von Wasser aus der Grenzfläche zwischen dem
Metallkern 115 und dem Sensorhalter 112 zu verhindern.
- Referenz-Patentdokument: Nr. 183701/2006
-
Offenbarung der Erfindung
-
Durch die Erfindung zu lösende
Probleme
-
Bei
der Radlagervorrichtung 100 mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung 104 nach dem
Stand der Technik besteht jedoch die Gefahr, dass der durch Umspritzen
hergestellte Sensorhalter 112 aus Kunstharz von dem Metallkern 115,
der den ersten Dichtring 113 bildet, getrennt würde,
wenn die Radlagervorrichtung unter rauen Betriebsbedingungen verwendet
wird, unter denen sie einer Bespritzung mit Schlammwasser oder Salzwasser
oder einem wiederholten Wechsel von hohen und niedrigen Temperaturen
ausgesetzt ist. Die Trennung zwischen dem Metallkern 115 und
dem Sensorhalter 112 verursacht eine Änderung
des Luftspalts zwischen den Magnetsensor 111 und dem magnetisierten
Element 121 und macht daher eine genaue Drehzahldetektion unmöglich.
-
Außerdem
besteht bei der Radlagervorrichtung 100 nach dem Stand
der Technik, obwohl die Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung 104 durch
die an dem Sensorhalter 112 angebrachte scheibenförmige Abdeckung 124 geschützt
ist und der Detektionsabschnitt durch die Dichtung 110 abgedichtet
ist, die Gefahr, dass sich feste Rückstände von
Schlammwasser auf dem gleitend in Kontakt stehenden Abschnitt der
Dichtung 110 ablagern und einen anormalen Verschleiß des
Dichtelements 116 verursachen, wenn Schlammwasser über
der scheibenförmigen Abdeckung 124 eindringt und
dort verbleibt. Dies beeinträchtigt die Dichtleistung,
und es ist daher schwierig, die Zuverlässigkeit des Lagers
für einen langen Zeitraum sicherzustellen.
-
Außerdem
würde bei der Radlagervorrichtung 100 nach dem
Stand der Technik der Sensorhalter 112 von dem äußeren
Element 101 weg bewegt, wenn sie unter Bedingungen verwendet
wird, unter welchen Stöße oder Schwingungen auf
die Vorrichtung 100 einwirken. Dies würde nicht
nur die Dichtfähigkeit der Passungsabschnitte und der Dichtung 110 beeinträchtigen,
sondern auch eine genaue Detektion der Raddrehzahl unmöglich
machen. Wenn der durch Umspritzen des Metallkerns 115 hergestellte Sensorhalter 112 in
das äußere Element 101 über den
Metallkern mit Metall-zu-Metall-Kontakt zwischen ihnen eingepasst
wird, wird die Passfestigkeit erhöht, indem man die Oberflächenrauigkeit
und die Maßgenauigkeit des Passungsabschnitts verbessert. Eine
Verbesserung der Oberflächenrauigkeit und der Maßgenauigkeit
des Passungsabschnitts bewirkt jedoch auch eine Erhöhung
der Anzahl der Fertigungsschritte und Steuerungsschritte und vermindert
daher die Kosteneffizienz.
-
Bei
der Radlagervorrichtung 100 nach dem Stand der Technik
ist ein Verbinderabschnitt 112a für einen Kabelbaum
(nicht dargestellt), der den Magnetsensor 111 und ein an
einer Fahrzeugkarosserie angebrachtes Steuerungsmittel (nicht dargestellt)
verbindet, an den ringförmigen Sensorhalter 112 an
einem unteren Abschnitt desselben angeformt. Somit werden Ausgangssignale
von dem Magnetsensor 111 an das Steuerungsmittel gesendet,
indem ein Stecker des Kabelbaums an den Verbinderabschnitt 112a angeschlossen
wird.
-
Während
der Montage der Radlagervorrichtung 100 an einem Fahrzeug
könnte, nachdem die Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung 104 an
dem äußeren Element 101 angebracht worden
ist, die Radlagervorrichtung 100 fehlerhaft gehandhabt
werden und über den Kabelbaum von dem Verbinderabschnitt
herabhängen gelassen werden. Es besteht die Gefahr, dass
bei einer solchen Handhabung der Radlagervorrichtung 100 der
Stecker aus dem Verbinder 112a herausgezogen würde,
und dass ein Antiblockiersystem nicht normal funktionieren könnte und
der Sensorhalter 112 von dem äußeren
Element 101 herabfallen würde, wenn der an dem äußeren Element 101 angebrachte
Metallkern 115 bewegt würde.
-
Schließlich
ist es bei der Radlagervorrichtung 100 nach dem Stand der
Technik schwierig, eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit
der Detektion zu erzielen, da der Magnetsensor 111 und
das magnetisierte Element 121 über den zylindrischen
Abschnitt 115c des Metallkerns 115 gegenüberliegend angeordnet
sind. Das heißt, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit
der Detektion wurde durch das Vorhandensein des Metallkerns zwischen
dem Magnetsensor und dem magnetisierten Element beeinträchtigt.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung
mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung bereitzustellen, welche
die Haftung oder Integration zwischen dem Sensorhalter aus Kunstharz
und dem Metallkern verbessern und eine Beeinträchtigung
der Detektionsgenauigkeit, die durch eine Trennung zwischen dem Sensorhalter
und dem Metallkern verursacht wird, verhindern kann.
-
Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Dichtfähigkeit
der Radlagervorrichtung sicherzustellen und ihre Zuverlässigkeit
zu verbessern.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Herausziehwiderstand
des Anschlussabschnitts des Kabelbaums und des an dem äußeren
Element angebrachten Sensorhalters sicherzustellen, die Dichtfähigkeit
der Passungsabschnitte und der Dichtung zu verbessern und die Genauigkeit
und Zuverlässigkeit der Detektion zu erhöhen.
-
Mittel zur Problemlösung
-
Um
die oben genannten Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen,
wird eine Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
bereitgestellt, umfassend ein äußeres Element,
das an seinem Außenumfang mit einem an einer Aufhängungsvorrichtung
eines Fahrzeugs zu befestigenden Karosserielagerungsflansch und
an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufbahnflächen einstückig ausgebildet ist; ein
inneres Element, das eine Radnabe und mindestens einen Innenring
aufweist, wobei die Radnabe an ihrem einen Ende einen angeformten
Radbefestigungsflansch und an ihrem Außenumfang einen sich
axial erstreckenden zylindrischen Abschnitt aufweist und der Innenring
auf den zylindrischen Abschnitt der Radnabe aufgepresst ist, wobei
das innere Element an seinem Außenumfang mit den anderen
inneren Laufbahnflächen ausgebildet ist, die den zweireihigen äußeren
Laufbahnflächen gegenüberliegend anzuordnen sind;
zweireihige Wälzelemente, die frei rollfähig zwischen
den inneren und äußeren Laufbahnflächen
des inneren Elements bzw. des äußeren Elements
enthalten sind; Dichtungen, die in ringförmigen Öffnungen
angebracht sind, die zwischen dem äußeren Element
und dem inneren Element ausgebildet sind; und einen aus Kunstharz
spritzgegossenen Sensorhalter, in den ein Raddrehzahl-Detektionssensor
eingebettet ist und der an einem innenseitigen Ende des äußeren
Elements angebracht ist; wobei die innenseitige Dichtung von den
Dichtungen umfasst: eine ringförmige Abdichtungsplatte;
einen Schleuderring, der einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt
aufweist und auf dem Außenumfang des Innenringes angebracht
ist; einen Impulsgeberring, der auf den Außenumfang des
Schleuderringes aufmontiert ist und einen magnetischen Encoder aufweist,
dessen Umfangseigenschaften alternierend und äquidistant
geändert werden; wobei die Abdichtungsplatte einen Metallkern
umfasst, der aus einer Stahlplatte pressgeformt ist und in dem Sensorhalter umspritzt
ist, wobei ein freiliegender Abschnitt des Metallkerns in den Endabschnitt
des äußeren Elements eingepasst ist, und ein Dichtelement,
das mit dem Metallkern einstückig verbunden ist und angeformte
Seitenlippen und radiale Lippen aufweist; wobei die Seitenlippen
des Dichtelements mit dem Schleuderring und/oder dem Impulsgeberring
gleitend in Kontakt stehen; und wobei der magnetische Encoder und
ein Raddrehzahlsensor über einen radialen Spalt einander
gegenüberliegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Verankerungsabschnitt an den Metallkern angeformt ist,
und dass der Sensorhalter mit dem Metallkern einstückig geformt
ist, wobei Kunstharz, das den Sensorhalter bildet, den Verankerungsabschnitt
umgibt (Anspruch 1).
-
Entsprechend
der Radlagervorrichtung nach Anspruch 1, da sie Dichtungen umfasst,
die in ringförmigen Öffnungen angebracht sind,
die zwischen dem äußeren Element und dem inneren
Element ausgebildet sind; und einen aus Kunstharz spritzgegossenen
Sensorhalter, in den ein Raddrehzahl-Detektionssensor eingebettet
ist und der an einem innenseitigen Ende des äußeren
Elements angebracht ist; wobei die innenseitige Dichtung von den
Dichtungen eine ringförmige Abdichtungsplatte umfasst;
einen Schleuderring, der einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt
aufweist und auf dem Außenumfang des Innenringes angebracht
ist; einen Impulsgeberring, der auf den Außenumfang des
Schleuderringes aufmontiert ist und einen magnetischen Encoder aufweist,
dessen Umfangseigenschaften alternierend und äquidistant
geändert werden; wobei die Abdichtungsplatte einen Metallkern
umfasst, der aus einer Stahlplatte pressgeformt ist und in dem Sensorhalter umspritzt
ist, wobei ein freiliegender Abschnitt des Metallkerns in den Endabschnitt
des äußeren Elements eingepasst ist, und ein Dichtelement,
das mit dem Metallkern einstückig verbunden ist und angeformte
Seitenlippen und radiale Lippen aufweist; wobei die Seitenlippen
des Dichtelements mit dem Schleuderring und/oder dem Impulsgeberring
gleitend in Kontakt stehen; und wobei der magnetische Encoder und
ein Raddrehzahlsensor über einen radialen Spalt einander
gegenüberliegend angeordnet sind; und sie dadurch gekennzeichnet
ist, dass ein Verankerungsabschnitt an den Metallkern angeformt ist,
und dass der Sensorhalter mit dem Metallkern einstückig
geformt ist, wobei Kunstharz, das den Sensorhalter bildet, den Verankerungsabschnitt
umgibt, ist es möglich, die Haftung oder Integration zwischen
dem Sensorhalter aus Kunstharz und dem Metallkern sicherzustellen,
auch wenn die Radlagervorrichtung unter rauen Betriebsbedingungen
verwendet wird, unter denen sie einer Bespritzung mit Schlammwasser
oder Salzwasser oder einem wiederholten Wechsel von hohen und niedrigen
Temperaturen ausgesetzt ist. Dementsprechend ist es möglich,
eine Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
bereitzustellen, welche eine Trennung zwischen dem Sensorhalter
aus Kunstharz und dem Metallkern für einen langen Zeitraum
verhindern und auch eine Beeinträchtigung der Detektionsgenauigkeit,
die durch die Trennung zwischen dem Sensorhalter und dem Metallkern
verursacht wird, verhindern kann.
-
Es
ist bevorzugt, dass der Metallkern einen äußeren
zylindrischen Abschnitt, der in den Endabschnitt des äußeren
Elements eingepresst ist, einen stehenden Abschnitt, der sich von
dem äußeren zylindrischen Abschnitt aus radial
nach innen erstreckt, einen inneren zylindrischen Abschnitt, der sich
axial zur Innenseite hin erstreckt, und einen radial inneren Abschnitt,
der sich von dem inneren zylindrischen Abschnitt aus radial nach
innen erstreckt, umfasst, dass das Dichtelement an dem radial inneren
Abschnitt einstückig haftend ist und dass der Verankerungsabschnitt
eine Zunge ist, die gebildet wird, indem ein Endabschnitt des äußeren
zylindrischen Abschnitts radial nach außen gefalzt wird
(Anspruch 2).
-
Es
ist bevorzugt, dass der Verankerungsabschnitt eine kreisförmige Öffnung
ist, die in dem Metallkern ausgebildet ist (Anspruch 3).
-
Es
ist auch möglich, dass mehrere der kreisförmigen Öffnungen
in dem äußeren zylindrischen Abschnitt des Metallkerns
entlang seines Umfangs ausgebildet sind (Anspruch 4), und mehrere
der kreisförmigen Öffnungen können in
dem stehenden Abschnitt des Metallkerns entlang seines Umfangs ausgebildet
sein (Anspruch 5). Ferner können mehrere der kreisförmigen Öffnungen
in dem inneren zylindrischen Abschnitt des Metallkerns entlang seines Umfangs
ausgebildet sein (Anspruch 6).
-
Es
ist außerdem bevorzugt, dass der Innenring mit einem Abschnitt
mit kleinerem Durchmesser und einem Abschnitt mit größerem
Durchmesser ausgebildet ist, dass ein zylindrischer Abschnitt des Schleuderringes
auf den Abschnitt mit kleinerem Durchmesser des Innenringes aufgepresst
ist, wobei der Impulsgeberring ein Stützelement und den
magnetischen Encoder umfasst, dass das Stützelement aus
einer Platte aus ferromagnetischem Stahl pressgeformt ist und einen
inneren zylindrischen Abschnitt, der auf den zylindrischen Abschnitt
des Schleuderringes aufgepresst ist, einen stehenden Abschnitt,
der sich von dem inneren zylindrischen Abschnitt aus radial nach
außen erstreckt, und einen äußeren zylindrischen
Abschnitt, der so ausgebildet ist, dass er einen etwas größeren
Durchmesser als der Abschnitt mit größerem Durchmesser
des Innenringes hat, aufweist, und dass der magnetische Encoder
mit dem äußeren zylindrischen Abschnitt des Stützelements
verhaftet ist, aus einem mit Magnetpulver vermischten Elastomer
geformt ist und Pole N und S aufweist, die abwechselnd entlang seines
Umfangs angeordnet sind und dem Raddrehzahlsensor über
einen radialen Spalt gegenüberliegend bezüglich
des inneren zylindrischen Abschnitts des Metallkerns angeordnet
sind, ohne mit ihm in Kontakt zu kommen (Anspruch 7). Dies ermöglicht
es, die stabile Detektionsgenauigkeit mit den Signalen sicherzustellen,
die durch das ferromagnetische Stützelement verstärkt
werden, und zu verhindern, dass der Impulsgeberring durch Regenwasser
oder Staub verunreinigt wird.
-
Es
ist bevorzugt, dass der Metallkern aus austenitischem Edelstahl
hergestellt ist (Anspruch 8). Dies ermöglicht es, die Detektionsgenauigkeit
zu verbessern, ohne einen unerwünschten Einfluss auf die Detektionsempfindlichkeit
des Raddrehzahlsensors auszuüben.
-
Es
ist bevorzugt, dass das Stützelement aus einer Platte aus
ferromagnetischem Stahl pressgeformt ist, und dass der magnetische
Encoder aus einem mit Magnetpulver vermischten Elastomer geformt
ist und Pole N und S aufweist, die abwechselnd entlang seines Umfangs
angeordnet sind (Anspruch 9). Dies ermöglicht es, die stabile
Detektionsgenauigkeit mit den Signalen sicherzustellen, die durch
das ferromagnetische Stützelement verstärkt werden.
-
Es
ist außerdem bevorzugt, dass eine scheibenförmige
Abdeckung an der Innenseite des Sensorhalters angeordnet ist, dass
der Innenumfang der scheibenförmigen Abdeckung dem Außenumfang der
Schulter eines äußeren Gelenkelements über
einen kleinen radialen Spalt gegenüberliegend angeordnet
ist, um eine Labyrinthdichtung dazwischen zu bilden, und dass Abläufe
auf dem oder in der Nähe des Innenumfangs der scheibenförmigen
Abdeckung ausgebildet sind (Anspruch 10). Dies ermöglicht
es, ein Eindringen von Schlammwasser durch die scheibenförmige
Abdeckung zu verhindern, auch wenn die Radlagervorrichtung unter
rauen Bedingungen verwendet wird, wie etwa Bespritzung mit Schlammwasser,
und das Schlammwasser, wenn es eingedrungen ist, durch den Ablauf
ablaufen zu lassen. Dementsprechend ist es möglich, eine
Bildung fester Rückstände von Schlammwasser auf
dem gleitend in Kontakt stehenden Abschnitt der Dichtung und damit die
Verursachung eines anormalen Verschleißes des Dichtelements
zu verhindern, so dass die Dichtfähigkeit und die Zuverlässigkeit
der Lagervorrichtung für einen langen Zeitraum sichergestellt
werden können.
-
Es
ist bevorzugt, dass die Abläufe kreisförmige Öffnungen
sind, die entlang des Innenumfangs der scheibenförmigen
Abdeckung äquidistant ausgebildet sind (Anspruch 11), und
dass die Abläufe Kerben sind, die entlang des Innenumfangs
der scheibenförmigen Abdeckung äquidistant ausgebildet
sind (Anspruch 12). Die Abläufe, die als kreisförmige Öffnungen
oder Kerben ausgebildet sind, können eine Bildung fester
Rückstände von Schlammwasser auf dem Außenumfang
der Schulter des äußeren Gelenkelements verhindern.
-
Es
ist außerdem bevorzugt, dass ein Durchmesser φA
des Innenumfangs der scheibenförmigen Abdeckung innerhalb
eines Bereiches φB + D ≤ φA ≤ φC – D
festgelegt ist, wobei φB ein Außendurchmesser
der Schulter des äußeren Gelenkelements ist, φC ein
Außendurchmesser des Schleuderringes ist und D ein axialer
Spalt zwischen der scheibenförmigen Abdeckung und dem Schleuderring
ist (Anspruch 13). Dies ermöglicht es, ein Eindringen von Schlammwasser
durch die scheibenförmige Abdeckung zu verhindern, auch
wenn die Radlagervorrichtung unter rauen Bedingungen verwendet wird, wie
etwa Bespritzung mit Schlammwasser, und damit eine wünschenswerte
Dichtfähigkeit und Drehzahldetektion für einen
langen Zeitraum sicherzustellen.
-
Es
ist bevorzugt, dass die Schulter an einer größeren
Stirnfläche des Innenringes zur Anlage kommt, dass der
Außendurchmesser der Schulter kleiner als derjenige des
Innenringes festgelegt ist und dass eine elastische Lippe an dem
Schleuderring einstückig haftend ist und die Stirnfläche
des Innenringes berührt (Anspruch 14). Dies ermöglicht
zu verhindern, dass Regenwasser oder Schlammwasser durch Passungsabschnitte
zwischen dem Schleuderring und dem Innenring hindurch ins Innere
der Radlagervorrichtung eindringen.
-
Es
ist bevorzugt, dass der Schleuderring und die scheibenförmige
Abdeckung aus einer Stahlplatte pressgeformt sind, die eine Konservierungsfähigkeit
aufweist (Anspruch 15). Dies ermöglicht es, die stabile
Dichtfähigkeit für einen langen Zeitraum sicherzustellen.
-
Es
ist außerdem bevorzugt, dass der minimale Herausziehwiderstand
des Sensorhalters bezüglich des äußeren Elements
durch eine Formel Fmin = m × a definiert ist, wobei ”m” die
Masse des Sensorhalters und ”a” eine Schwingungsbeschleunigung
ist, und wobei der Herausziehwiderstand des Sensorhalters auf Fmin
oder mehr festgelegt ist (Anspruch 16). Dies ermöglicht
es, den Herausziehwiderstand des Sensorhalters sicherzustellen,
die Dichtfähigkeit der Passungsabschnitte und der Dichtung
zu verbessern und die Detektionsgenauigkeit und die Zuverlässigkeit
zu erhöhen.
-
Es
ist bevorzugt, dass ein Verbinderabschnitt mit einem Abschnitt des
Sensorhalters zum Anbringen eines Kabelbaumes, der ein an einer
Fahrzeugkarosserie angebrachtes Steuerungsmittel und den Magnetsensor
verbindet, einstückig ausgebildet ist, ein Ausgangssignal
von dem Magnetsensor über einen in den Verbinderabschnitt
eingeführten Stecker an das Steuerungsmittel gesendet werden
kann, und dass der Herausziehwiderstand des Sensorhalters bezüglich
des Verbinderabschnitts und des Steckers und bezüglich
des äußeren Elements als größer
als das Eigengewicht der Radlagervorrichtung festgelegt ist (Anspruch
17). Während der Montage der Radlagervorrichtung an einem
Fahrzeug wird dann, nachdem der Sensorhalter an dem äußeren
Element angebracht worden ist, obwohl die Radlagervorrichtung fehlerhaft
gehandhabt und über den Kabelbaum von dem Verbinderabschnitt
herabhängen gelassen werden könnte, der Stecker
niemals aus dem Verbinderabschnitt herausfallen, und es ist somit
möglich, die Dichtfähigkeit der Passungsabschnitte
und der Dichtung zu verbessern und die Detektionsgenauigkeit und
die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
-
Es
ist bevorzugt, dass der Verbinderabschnitt mit einem Verriegelungsvorsprung
ausgebildet ist, der von der Radlagervorrichtung axial vorsteht,
und dass der Verriegelungsvorsprung so ausgebildet ist, dass er
eine Schräge aufweist, die in einer Einsteckrichtung des
Steckers konisch zuläuft, so dass der Verriegelungsvorsprung
in eine in dem Stecker ausgebildete Vertiefung eingesetzt und darin verriegelt
werden kann (Anspruch 18). Dies ermöglicht es, die Montagearbeiten
der Radlagervorrichtung zu vereinfachen und den Herausziehwiderstand des
Verbinderabschnitts und des Steckers sicherzustellen.
-
Es
ist bevorzugt, dass das Passungsmaß zwischen dem äußeren
Element und dem Metallkern basierend auf dem Herausziehwiderstand
des Sensorhalters eingestellt werden kann (Anspruch 19). Dies ermöglicht
es, eine wünschenswerte Passungskraft zu erzielen, ohne
die Oberflächenrauigkeit und die Maßgenauigkeit
genau zu steuern, und eine Erhöhung der Anzahl der Fertigungsschritte
und Steuerungsschritte zu vermeiden.
-
Es
ist außerdem bevorzugt, dass der Metallkern einen äußeren
zylindrischen Abschnitt, der in den Endabschnitt des äußeren
Elements eingepresst ist, einen stehenden Abschnitt, der sich von
dem innenseitigen Ende des äußeren zylindrischen
Abschnitts aus radial nach innen erstreckt, einen inneren zylindrischen
Abschnitt, der sich von dem stehenden Abschnitt aus axial zur Außenseite
hin erstreckt, und einen radial inneren Abschnitt, der sich von
dem inneren zylindrischen Abschnitt aus radial nach innen erstreckt,
umfasst, dass der Sensorhalter mit dem Metallkern integriert ist,
wobei dieser in einem Bereich umspritzt ist, der den äußeren
zylindrischen Abschnitt, den stehenden Abschnitt und den inneren
zylindrischen Abschnitt beinhaltet, und dass das Dichtelement mit
dem radial inneren Abschnitt verhaftet ist und so angeordnet ist,
dass es von dem Detektionsabschnitt des Raddrehzahlsensors zur Innenseite
zurückgezogen ist (Anspruch 20). Dies ermöglicht
es, den Detektionsabschnitt des Raddrehzahlsensors und den magnetischen
Encoder so anzuordnen, dass sie magnetisch direkt zueinander entgegengerichtet
angeordnet sind, ohne einen Metallkern aus Stahl dazwischen anzuordnen.
Dementsprechend ist es möglich, den Luftspalt dazwischen
so klein wie möglich einzustellen und somit die Genauigkeit
und Zuverlässigkeit der Detektion zu erhöhen.
-
Es
ist bevorzugt, dass der magnetische Encoder aus einem Elastomer
wie etwa mit Magnetpulver vermischtem Magnetgummi geformt ist und
Pole N und S aufweist, die abwechselnd entlang seines Umfangs angeordnet
sind, der Raddrehzahlsensor ein magnetisches Detektionselement,
dessen Eigenschaften sich entsprechend der Flussrichtung des Magnetflusses ändern,
und einen über einen Anschlussdraht eingebauten integrierten
Schaltkreis mit einer Wellenformerzeugungsschaltung zum Gleichrichten
der Ausgangswellenform des magnetischen Detektionselements umfasst,
und dass eine Öffnung, welche die Durchführung
des Anschlussdrahtes ermöglicht, in dem äußeren
zylindrischen Abschnitt des Metallkerns ausgebildet ist (Anspruch
21). Dies ermöglicht es, das magnetische Detektionselement und
den integrierten Schaltkreis mit einem minimalen Abstand zu verbinden,
ohne die Notwendigkeit, die Anschlussleitungen an dem Metallkern
vorbeizuführen, und somit die Zuverlässigkeit
des Raddrehzahlsensors zu erhöhen.
-
Es
ist bevorzugt, dass mehrere der Öffnungen in dem äußeren
zylindrischen Abschnitt des Metallkerns ausgebildet sind (Anspruch
22). Dies ermöglicht es, den Verdrahtungsvorgang effizient durchzuführen
und die einstückige Verbindung zwischen dem Sensorhalter
aus Kunstharz und dem Metallkern sicherzustellen, und somit eine
Trennung des durch Umspritzen hergestellten Sensorhalters von dem
Metallkern zu verhindern, auch wenn die Radlagervorrichtung unter
rauen Bedingungen einer Bespritzung mit Schmutz- oder Salzwasser
oder eines wiederholten Wechsels von hohen und niedrigen Temperaturen
verwendet wird.
-
Es
ist außerdem bevorzugt, dass der Sensorhalter aus nichtmagnetischem
Kunstharz ausgebildet ist (Anspruch 23). Dies ermöglicht
es, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Detektion des
Raddrehzahlsensors weiter zu erhöhen.
-
Es
ist bevorzugt, dass eine Ringnut auf der inneren Umfangsfläche
am innenseitigen Ende des äußeren Elements ausgebildet
ist und ein radial nach außen verformter Eingriffsabschnitt
am außenseitigen Ende des äußeren zylindrischen
Abschnitts des Metallkerns ausgebildet ist, so dass er in die Ringnut eingepasst
ist (Anspruch 24). Dies ermöglicht es, eine Bewegung des
Metallkerns relativ zu dem äußeren Element sicher
zu verhindern, auch wenn Schwingungen oder Stöße
während des Betriebs eines Fahrzeugs auf die Radlagervorrichtung
einwirken, und somit eine relative Positionsänderung der Detektionsabschnitte
zu verhindern, um die Detektionsgenauigkeit für einen langen
Zeitraum stabil zu halten.
-
Wirkungen der Erfindung
-
Entsprechend
der Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung,
da sie umfasst: ein äußeres Element, das an seinem
Außenumfang mit einem an einer Aufhängungsvorrichtung
eines Fahrzeugs zu befestigenden Karosserielagerungsflansch und
an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufbahnflächen einstückig ausgebildet ist; ein
inneres Element, das eine Radnabe und mindestens einen Innenring
aufweist, wobei die Radnabe an ihrem einen Ende einen angeformten
Radbefestigungsflansch und an ihrem Außenumfang einen sich
axial erstreckenden zylindrischen Abschnitt aufweist und der Innenring
auf den zylindrischen Abschnitt der Radnabe aufgepresst ist, wobei das
innere Element an seinem Außenumfang mit den anderen inneren
Laufbahnflächen ausgebildet ist, die den zweireihigen äußeren
Laufbahnflächen gegenüberliegend anzuordnen sind;
zweireihige Wälzelemente, die frei rollfähig zwischen
den inneren und äußeren Laufbahnflächen
des inneren Elements bzw. des äußeren Elements
enthalten sind; Dichtungen, die in ringförmigen Öffnungen
angebracht sind, die zwischen dem äußeren Element
und dem inneren Element ausgebildet sind; und einen aus Kunstharz spritzgegossenen
Sensorhalter, in den ein Raddrehzahl-Detektionssensor eingebettet
ist und der an einem innenseitigen Ende des äußeren
Elements angebracht ist; wobei die innenseitige Dichtung von den Dichtungen
umfasst: eine ringförmige Abdichtungsplatte; einen Schleuderring,
der einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist
und auf dem Außenumfang des Innenringes angebracht ist;
einen Impulsgeberring, der auf den Außenumfang des Schleuderringes
aufmontiert ist und einen magnetischen Encoder aufweist, dessen
Umfangseigenschaften alternierend und äquidistant geändert
werden; wobei die Abdichtungsplatte einen Metallkern umfasst, der
aus einer Stahlplatte pressgeformt ist und in dem Sensorhalter umspritzt
ist, wobei ein freiliegender Abschnitt des Metallkerns in den Endabschnitt
des äußeren Elements eingepasst ist, und ein Dichtelement,
das mit dem Metallkern einstückig verbunden ist und angeformte
Seitenlippen und radiale Lippen aufweist; wobei die Seitenlippen
des Dichtelements mit dem Schleuderring und/oder dem Impulsgeberring
gleitend in Kontakt stehen; und wobei der magnetische Encoder und
ein Raddrehzahlsensor über einen radialen Spalt einander
gegenüberliegend angeordnet sind, und dadurch gekennzeichnet ist,
dass ein Verankerungsabschnitt an den Metallkern angeformt ist,
und dass der Sensorhalter mit dem Metallkern einstückig
geformt ist, wobei Kunstharz, das den Sensorhalter bildet, den Verankerungsabschnitt
umgibt, ist es möglich, die Haftung oder Integration zwischen
dem Sensorhalter aus Kunstharz und dem Metallkern sicherzustellen,
auch wenn die Radlagervorrichtung unter rauen Betriebsbedingungen
verwendet wird, unter denen sie einer Bespritzung mit Schlammwasser
oder Salzwasser oder einem wiederholten Wechsel von hohen und niedrigen
Temperaturen ausgesetzt ist. Dementsprechend ist es möglich,
eine Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
bereitzustellen, welche eine Trennung zwischen dem Sensorhalter
aus Kunstharz und dem Metallkern für einen langen Zeitraum
verhindern und auch eine Beeinträchtigung der Detektionsgenauigkeit,
die durch die Trennung zwischen dem Sensorhalter und dem Metallkern
verursacht wird, verhindern kann.
-
Beste Art und Weise zur Ausführung
der Erfindung
-
Die
beste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine
Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung,
umfassend ein äußeres Element, das an seinem Außenumfang mit
einem an einer Aufhängungsvorrichtung eines Fahrzeugs zu
befestigenden Karosserielagerungsflansch und an seinem Innenumfang
mit zweireihigen äußeren Laufbahnflächen
einstückig ausgebildet ist; ein inneres Element, das eine
Radnabe und mindestens einen Innenring aufweist, wobei die Radnabe
an ihrem einen Ende einen angeformten Radbefestigungsflansch und
an ihrem Außenumfang einen sich axial erstreckenden zylindrischen
Abschnitt aufweist und der Innenring auf den zylindrischen Abschnitt
der Radnabe aufgepresst ist, wobei das innere Element an seinem
Außenumfang mit den anderen inneren Laufbahnflächen
ausgebildet ist, die den zweireihigen äußeren
Laufbahnflächen gegenüberliegend anzuordnen sind;
zweireihige Wälzelemente, die frei rollfähig zwischen
den inneren und äußeren Laufbahnflächen
des inneren Elements bzw. des äußeren Elements
enthalten sind; Dichtungen, die in ringförmigen Öffnungen
angebracht sind, die zwischen dem äußeren Element
und dem inneren Element ausgebildet sind; und einen aus Kunstharz
spritzgegossenen Sensorhalter, in den ein Raddrehzahl-Detektionssensor
eingebettet ist und der an einem innenseitigen Ende des äußeren
Elements angebracht ist; wobei die innenseitige Dichtung von den
Dichtungen umfasst: eine ringförmige Abdichtungsplatte;
einen Schleuderring, der einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt
aufweist und auf dem Außenumfang des Innenringes angebracht
ist; einen Impulsgeberring, der auf den Außenumfang des
Schleuderringes aufmontiert ist; wobei die Abdichtungsplatte einen
Metallkern umfasst, der aus einer Stahlplatte pressgeformt ist und
in dem Sensorhalter umspritzt ist und einen äußeren
zylindrischen Abschnitt, von welchem ein freiliegender Abschnitt
in den Endabschnitt des äußeren Abschnitts eingepasst
ist, einen stehenden Abschnitt, der sich von dem äußeren
zylindrischen Abschnitt aus radial nach innen erstreckt, einen inneren
zylindrischen Abschnitt, der sich axial zur Innenseite hin erstreckt,
und einen radial inneren Abschnitt, der sich von dem inneren zylindrischen
Abschnitt aus radial nach innen erstreckt, aufweist, und ein Dichtelement,
das mit dem Metallkern einstückig verbunden ist und angeformte
Seitenlippen und radiale Lippen aufweist; wobei der Schleuderring
einen zylindrischen Abschnitt umfasst, der auf einen Abschnitt mit
kleinerem Durchmesser des Innenringes aufgepresst ist, und einen
stehenden Abschnitt, der sich von dem zylindrischen Abschnitt aus
radial nach außen erstreckt; wobei der Impulsgeberring
auf den zylindrischen Abschnitt des Schleuderringes aufgepresst
ist; wobei der magnetische Encoder an dem äußeren
zylindrischen Abschnitt verhaftet ist; wobei der magnetische Encoder
aus einem mit Magnetpulver vermischten Elastomer geformt ist und
Pole N und S aufweist, die abwechselnd entlang seines Umfangs angeordnet
sind und dem Raddrehzahlsensor über einen radialen Spalt
gegenüberliegend bezüglich des inneren zylindrischen
Abschnitts des Metallkerns angeordnet sind, ohne mit diesem in Kontakt zu
kommen; und wobei die Seitenlippen des Dichtelements mit dem Schleuderring
gleitend in Kontakt stehen und radiale Lippen mit dem Impulsgeberring in
Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial nach außen
verformter Verankerungsabschnitt, der eine Zunge umfasst, am außenseitigen Ende
des äußeren zylindrischen Abschnitts des Metallkerns
ausgebildet ist und Kunstharz, das den Sensorhalter bildet, so geformt
ist, dass es den Verankerungsabschnitt umgibt.
-
Erste Ausführungsform
-
Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein
Längsschnitt, der eine erste Ausführungsform einer
Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine
vergrößerte Teilansicht von 1, 3(a) ist eine Schnittdarstellung, die
eine Abdichtungsplatte der vorliegenden Erfindung zeigt, und 3(b) ist eine Schnittdarstellung, die
eine Modifikation von 3(a) zeigt.
In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Außenseite
einer Radlagervorrichtung, wenn diese an einem Fahrzeug angebracht ist,
als eine ”Außenseite” (eine linke Seite
in 1) bezeichnet, und eine Innenseite einer Radlagervorrichtung
wird als eine ”Innenseite” (eine rechte Seite in 1)
bezeichnet.
-
Die
Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
ist vom Typ einer dritten Generation für ein Antriebsrad
und ist als eine Einheit einer Radnabe 1, eines zweireihigen
Wälzlagers 2 und eines Gleichlaufgelenks 8 ausgebildet. Das
zweireihige Wälzlager 2 umfasst ein äußeres Element 3,
ein inneres Element 4 und zweireihige Wälzelemente
(Kugeln) 5, 5.
-
Das äußere
Element 3 ist aus mittelgekohltem/hochgekohltem Stahl mit
einem Kohlenstoffgehalt von 0,40–0,80 Gew.-% hergestellt,
wie etwa S53C, und an seinem Außenumfang mit einem an einem
Achsschenkel (nicht dargestellt) zu befestigenden Karosserielagerungsflansch 3b,
der eine Aufhängungsvorrichtung eines Fahrzeugs bildet,
und an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufbahnflächen 3a, 3a ausgebildet. Die
zweireihigen äußeren Laufbahnflächen 3a, 3a sind
durch Hochfrequenz-Induktionshärten gehärtet,
so dass sie eine Oberflächenhärte von 58–64
HRC aufweisen.
-
Andererseits
umfasst das innere Element 4 die Radnabe 1 und
einen an der Radnabe 1 befestigten Innenring 6.
Die Radnabe 1 ist an seinem einen Ende mit einem Radbefestigungsflansch 7 einstückig ausgebildet,
an seinem Außenumfang mit einer (außenseitigen)
inneren Laufbahnfläche 1a, die den zweireihigen äußeren
Laufbahnflächen 3a, 3a gegenüberliegt,
und einem zylindrischen Abschnitt 1b, der sich von der
inneren Laufbahnfläche 1a aus erstreckt, und an
seinem Innenumfang mit einer Kerbverzahnung (oder Keilnut) 1c für
die Drehmomentübertragung. Nabenbolzen 7a sind
an dem Radbefestigungsflansch 7 äquidistant entlang
seines Umfangs angeordnet.
-
Die
Radnabe 1 ist aus mittelgekohltem/hochgekohltem Stahl mit
einem Kohlenstoffgehalt von 0,40–0,80 Gew.-% hergestellt, wie
etwa S53C, und durch Hochfrequenz-Induktionshärten gehärtet,
so dass die innere Laufbahnfläche 1a und ein die
innere Laufbahnfläche 1a einschließender
Bereich von einer Basis 7b des Radbefestigungsflansches 7,
die einen Dichtsteg der außenseitigen Dichtung 10 bildet, bis
zu dem zylindrischen Abschnitt 1b eine Härte von 58–64
HRC aufweisen. Ein Verstemmungsabschnitt 1d, der später
beschrieben wird, ist nicht gehärtet und in einem Zustand
verblieben, in dem er die Oberflächenhärte nach
dem Schmieden aufweist.
-
Der
Innenring 6 ist an seinem Außenumfang mit einer
anderen (innenseitigen) inneren Laufbahnfläche 6a,
die der anderen (d. h. innenseitigen) äußeren
Laufbahnfläche 3a entspricht, ausgebildet und auf
den zylindrischen Abschnitt 1b mit einem vorbestimmten
Passungsübermaß aufgepresst. Der Innenring 6 ist
bezüglich der Radnabe 1 durch den verstemmten
Abschnitt 1d axial festgelegt, der durch plastisches Verformen
des Endes des zylindrischen Abschnitts 1b radial nach außen
gebildet wird. Der Innenring 6 und die Wälzelemente 5 sind
aus hochgekohltem Chromstahl wie etwa SUJ2 hergestellt und bis in
ihren Kern durch Tauchhärten gehärtet, so dass
sie eine Oberflächenhärte von 58÷64 HRC
aufweisen.
-
Die
zweireihig angeordneten Wälzelemente 5, 5 sind
zwischen den zweireihigen äußeren Laufbahnflächen 3a, 3a des äußeren
Elements 3 und der inneren Laufbahnfläche 1a der
Radnabe 1 und der inneren Laufbahnfläche 6a des
Innenringes 6, die den zweireihigen äußeren
Laufbahnflächen 3a, 3a gegenüberliegen,
angeordnet und werden durch Käfige 9, 9 rollfähig
darin gehalten. Eine Stirnfläche einer Seite mit kleinerem
Durchmesser des Innenringes 6 liegt an einer Schulter der
Radnabe 1 an und bildet ein zweireihiges Schrägkugellager
eines so genannten ”Back-to-Back-Doppellagers”.
Dichtungen 10, 11 sind in ringförmigen Öffnungen
angebracht, die zwischen dem äußeren Element 3 und
dem inneren Element 4 ausgebildet sind, um ein Austreten
von in dem Lager enthaltenen Schmierfett und ein Eindringen von
Regenwasser oder Staub von außen in das zu verhindern.
-
Das
Gleichlaufgelenk 8 umfasst ein äußeres Gelenkelement 12,
einen Gelenkinnenring 13, einen Käfig 14 und
drehmomentübertragende Kugeln 15. Das äußere
Gelenkelement 12 ist durch einen schalenförmigen
Mündungsabschnitt 16, eine Schulter 17,
die einen Boden des Mündungsabschnitts 16 bildet,
und einen Wellenabschnitt 18, der sich von der Schulter 17 aus
axial erstreckt, einstückig ausgebildet. Der Wellenabschnitt 18 ist
an seinem Außenumfang mit einer Kerbverzahnung (oder Keilnut) 18a, die
in die Kerbverzahnung 1c der Radnabe 1 eingreift,
und mit einem äußeren Schraubengewinde 18b am
Ende der Kerbverzahnung 18a ausgebildet. Das äußere
Gelenkelement 12 wird über die Kerbverzahnungen 1c, 18a in
die Radnabe eingeführt, bis die Stirnfläche des
verstemmten Abschnitts 1d an der Schulter 17 des äußeren
Gelenkelements 12 zur Anlage kommt. Dementsprechend können
die Radnabe 1 und das äußere Gelenkelement 12 durch
eine Befestigungsmutter 19 mit Möglichkeit der
Drehmomentübertragung und lösbar verbunden werden.
-
Ein
Sensorhalter 20, der einen Bestandteil der Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
bildet, ist am innenseitigen Ende des äußeren
Elements 3 angebracht. Die innenseitige Dichtung 11 ist
in einer ringförmigen Öffnung angebracht, die
zwischen dem Sensorhalter 20 und dem Innenring 6 ausgebildet
ist. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Dichtung 11 eine
ringförmige Abdichtungsplatte 21, die einen im Wesentlichen
L-förmigen Querschnitt aufweist, und einen Schleuderring 22,
die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ein Impulsgeberring 23 ist
auf den Schleuderring 22 aufmontiert.
-
Die
Abdichtungsplatte 21 umfasst einen Metallkern 24 und
ein Dichtelement 25, das mit dem Metallkern 24 durch
Vulkanisationshaftung einstückig verbunden ist. Der Metallkern 24 ist
aus einem austenitischen Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.)
oder konserviertem, kaltgewalztem Blech (JIS SPCC usw.) pressgeformt
und umfasst, wie in 3(a) dargestellt,
einen äußeren zylindrischen Abschnitt 24a, einen
inneren zylindrischen Abschnitt 24c, der sich von dem äußeren
zylindrischen Abschnitt 24a aus über einen stehenden
Abschnitt 24b axial erstreckt, und einen radial inneren
Abschnitt 24d, der sich von dem inneren zylindrischen Abschnitt 24c aus
radial nach innen erstreckt. Der äußere zylindrische
Abschnitt 24a ist als von dem Ende des äußeren
Elements 3 vorstehend ausgebildet. Ein Sensorhalter 20,
der weiter unten beschrieben ist, ist durch Umspritzen des äußeren
zylindrischen Abschnitts 24a hergestellt, so dass er mit
dem Metallkern 24 aus einem Stück besteht. Der
Metallkern 24 ist vorzugsweise aus einem austenitischen
Edelstahlblech hergestellt, so dass er keine unerwünschten
Einflüsse auf die Detektionsempfindlichkeit eines Raddrehzahlsensors 29 ausübt,
der weiter unten beschrieben ist.
-
Das
Dichtelement 25 wird von einem elastischen Element wie
etwa Synthesekautschuk gebildet und ist an dem radial inneren Abschnitt 24d des
Metallkerns durch Vulkanisationshaftung einstückig haftend.
Das Dichtelement 25 umfasst Seitenlippen 25a, 25b,
die sich auf beiden Seiten des radial inneren Abschnitts 24d des
Metallkerns 24 erstrecken, und ein Paar radialer Lippen 25c, 25d,
die an einem Innenumfang des radial inneren Abschnitts 24d angeordnet
sind.
-
Der
Schleuderring 22 ist aus einem austenitischen Edelstahlblech
(JIS SUS 304 usw.) oder konserviertem, kaltgewalztem
Blech (JIS SPCC usw.) pressgeformt und umfasst einen zylindrischen
Abschnitt 22a, der auf einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser
des Innenringes 6 aufgepresst ist, und einen stehenden
Abschnitt 22b, der sich von dem zylindrischen Abschnitt 22a aus
radial nach außen erstreckt. Eine elastische Lippe 26,
die dazu bestimmt ist, mit der Stirnfläche des Innenringes 6 gleitend
in Kontakt zu stehen, ist an dem Schleuderring 22 einstückig
haftend, so dass ein Eindringen von Flüssigkeit wie etwa
Regenwasser in das Innere der Lagervorrichtung verhindert wird.
-
Der
Impulsgeberring 23 umfasst ein Stützelement 27,
das auf den Schleuderring 22 aufgepresst ist, und einen
magnetischen Encoder 28, der mit dem äußeren
zylindrischen Abschnitt des Stützelements 27 durch
Vulkanisationshaftung einstückig verbunden ist. Das Stützelement 27 ist
aus einer Platte aus ferromagnetischem Stahl, wie etwa Blech aus
ferritischem Edelstahl (JIS SUS 430 usw.) oder
konserviertem, kaltgewalztem Blech (JIS SPCC usw.), pressgeformt
und umfasst einen radial inneren Abschnitt 27a, der auf
den zylindrischen Abschnitt 22a des Schleuderringes 22 aufgepresst
ist, einen stehenden Abschnitt 27b, der sich von dem radial
inneren Abschnitt 27a aus radial nach außen erstreckt, und
einen äußeren zylindrischen Abschnitt 27c,
der sich von dem stehenden Abschnitt 27b aus axial in Richtung
zur Außenseite hin erstreckt und einen etwas größeren
Durchmesser als der Abschnitt mit größerem Durchmesser 6c des
Innenringes 6 hat. Die Seitenlippen 25a, 25b des
Dichtelements 25 stehen gleitend in Kontakt mit den stehenden
Abschnitten 22b, 27b des Schleuderringes 22 bzw.
des Stützelements 27, und das Paar von radialen
Lippen 25c, 25d steht gleitend in Kontakt mit
dem zylindrischen Abschnitt 27a des Dichtelements 27.
Andererseits ist der magnetische Encoder 28 ein Gummimagnet,
der von einem mit Magnetpulver wie etwa Ferrit gemischten Elastomer
gebildet wird, und bildet einen Drehimpulsgeber zum Detektieren
der Raddrehzahl mit Polen N und S, die abwechselnd entlang seines
Umfangs angeordnet sind. Der magnetische Encoder 28 ist
dem Raddrehzahlsensor 29 über einen radialen Spalt
(Luftspalt) gegenüberliegend bezüglich des inneren
zylindrischen Abschnitts 24c des Metallkerns 24 angeordnet,
ohne mit diesem in Kontakt zu kommen. Dies ermöglicht es,
die Detektionsempfindlichkeit im Zusammenwirken mit dem ferromagnetischen Stützelement 27 zu
erhöhen und eine stabile Detektionsgenauigkeit sicherzustellen.
Außerdem ermöglicht eine solche Konstruktion der
Dichtung 11, ihre Dichtfähigkeit zu verbessern
und zu verhindern, dass der Impulsgeberring 23 durch Regenwasser
oder Staub verunreinigt wird.
-
Bei
der vorliegenden Erfindung ist der Sensorhalter 20 aus
nichtmagnetischem Kunstharz wie etwa Polyphenylsulfid (PPS) hergestellt,
und in ihn ist ein Raddrehzahl-Detektionssensor 29 eingebettet, welcher
dafür eingerichtet ist, dem magnetischen Encoder 28 über
einen vorbestimmten radialen Luftspalt gegenüberliegend
angeordnet zu werden. Der Raddrehzahlsensor 29 umfasst
ein magnetisches Detektionselement wie etwa ein Hall-Element, ein
magnetisches Widerstandselement (MR-Element) usw. zum Ändern
von Eigenschaften entsprechend der Flussrichtung des Magnetflusses
und einen integrierten Schaltkreis mit einer darin implementierten
Wellenformerzeugungsschaltung zum Formen der Ausgangswellenform
des magnetischen Detektionselements. Dies ermöglicht es,
die Detektion der Raddrehzahl kostengünstig und mit hoher
Zuverlässigkeit durchzuführen. Der Sensorhalter 20 kann
auch aus einem anderen spritzgießfähigen Kunstharz
als PPS geformt sein, z. B. PA (Polyamid) 66 oder Polybutylenterephthalat
(PBT).
-
Der
Sensorhalter 20 ist der Stirnfläche des äußeren
Elements 3 über einen schmalen axialen Spalt gegenüberliegend
angeordnet und mit einer ringförmigen Vertiefung 30 ausgebildet,
so dass ein Abschnitt des Außenumfangs des äußeren
zylindrischen Abschnitts 24a des Metallkerns 24 freigelegt wird.
Ein O-Ring 31 ist elastisch innerhalb der Vertiefung 30 angebracht,
und eine scheibenförmige Abdeckung 32, die mit
einer zentralen Öffnung mit einem Durchmesser ausgebildet
ist, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Schleuderringes 22,
ist an der innenseitigen Stirnfläche des Sensorhalters 20 angebracht.
-
Eine
Gesamtkonstruktion der Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung, die den
O-Ring 31 enthält, kann vormontiert werden, indem
der Schleuderring 22 in das Stützelement 27 des
Impulsgeberringes 23 eingepresst wird, nachdem die Abdichtungsplatte 21 und
der Impulsgeberring 23 kombiniert worden sind. Der äußere
zylindrische Abschnitt 24a des Metallkerns 24 kann
in das Ende des äußeren Elements 3 eingepasst
werden, und der zylindrische Abschnitt 22a des Schleuderringes 22 kann
auf den Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 6b des Innenringes 6 durch
axiale Druckausübung auf die gesamte zuvor vorbereitete
Baugruppe aufgepresst werden.
-
Obwohl
die dargestellte Ausführungsform eine Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
vom aktiven Typ zeigt, die den magnetischen Encoder 28 und
den Raddrehzahlsensor 29, der magnetische Detektionselemente
wie etwa Hall-Effekt-Elemente aufweist, umfasst, ist es möglich,
eine Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung vom passiven Typ zu verwenden,
die z. B. einen magnetischen Encoder, einen Magnet, eine ringförmige
Spule usw. umfasst.
-
Ein
Verankerungsabschnitt 33 ist an dem äußeren
zylindrischen Abschnitt 24a des die Abdichtungsplatte 21 bildenden
Metallkerns 24 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform
ist der Verankerungsabschnitt 33 als eine Zunge ausgebildet,
die gebildet wird, indem der Endabschnitt des äußeren
zylindrischen Abschnitts 24a radial nach außen
gebogen wird. Es ist möglich, die Haftung oder Integration
zwischen dem Sensorhalter aus Kunstharz und dem Metallkern sicherzustellen,
auch wenn die Radlagervorrichtung unter rauen Betriebsbedingungen
verwendet wird, unter denen sie einer Bespritzung mit Schlammwasser
oder Salzwasser oder einem wiederholten Wechsel von hohen Temperaturen
und niedrigen Temperaturen ausgesetzt ist. Dementsprechend ist es
möglich, eine Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
bereitzustellen, welche eine Trennung zwischen dem Sensorhalter 20 aus
Kunstharz und dem Metallkern 24 für einen langen
Zeitraum verhindern und auch eine Beeinträchtigung der
Detektionsgenauigkeit, die durch die Trennung zwischen dem Sensorhalter 20 und
dem Metallkern 24 verursacht wird, verhindern kann.
-
Der
Verankerungsabschnitt des Metallkerns 24 ist nicht auf
den in 2 und 3(a) dargestellten Verankerungsabschnitt 33 begrenzt
und kann als eine kreisförmige Öffnung 35 ausgebildet
sein, die in 3(b) dargestellt. In ähnlicher
Weise wie der zuvor beschriebene Metallkern 24 ist dieser
Metallkern 34 aus einem austenitischen Edelstahlblech (JIS
SUS 304 usw.) oder konserviertem, kaltgewalztem Blech (JIS
SPCC usw.) pressgeformt und umfasst einen äußeren
zylindrischen Abschnitt 34a, der in den Endabschnitt des äußeren
Elements 3 eingepasst ist, einen inneren zylindrischen
Abschnitt 24c, der sich von dem äußeren
zylindrischen Abschnitt 34a aus über einen stehenden
Abschnitt 24b axial erstreckt, und einen radial inneren Abschnitt 24d,
der sich von dem inneren zylindrischen Abschnitt 24c aus
radial nach innen erstreckt. Der äußere zylindrische
Abschnitt 34a ist als von dem Ende des äußeren
Elements 3 vorstehend ausgebildet. Ein Sensorhalter 20 ist
durch Umspritzen des äußeren zylindrischen Abschnitts 34a hergestellt,
so dass er mit dem Metallkern 34 aus einem Stück
besteht. Mehrere kreisförmige Öffnungen 35 sind
entlang der Umfangsrichtung des äußeren zylindrischen
Abschnitts 34a ausgebildet. Kunstharz, welches den Sensorhalter 20 bildet,
fließt in die Öffnungen 35 des Metallkerns 34, und
somit ist es möglich, eine Trennung des Sensorhalters 20 und
des Metallkerns 34 für einen langen Zeitraum sicher
zu verhindern.
-
Zweite Ausführungsform
-
4 ist
eine vergrößerte Teilansicht, die eine zweite
Ausführungsform einer Radlagervorrichtung mit eingebauter
Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, 5 ist
eine Schnittdarstellung, die eine Abdichtungsplatte von 4 zeigt,
und 6 ist eine vergrößerte Teilansicht,
die eine Modifikation von 4 zeigt.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
(2) nur in einer Konstruktion des Metallkerns,
und dementsprechend werden für Teile oder Abschnitte, welche
dieselben Funktionen wie diejenigen der ersten Ausführungsform
haben, bei dieser Ausführungsform dieselben Bezugszeichen
verwendet.
-
Ein
Sensorhalter 36 ist am innenseitigen Ende des äußeren
Elements 3 angebracht. Die innenseitige Dichtung 37 ist
in einer ringförmigen Öffnung angebracht, die
zwischen dem Sensorhalter 36 und dem Innenring 6 ausgebildet
ist. Die Dichtung 37 umfasst eine ringförmige
Abdichtungsplatte 38, die einen im Wesentlichen L-förmigen
Querschnitt aufweist, und einen Schleuderring 22, die einander
gegenüberliegend angeordnet sind. Ein Impulsgeberring 23 ist
auf den Schleuderring 22 aufmontiert.
-
Die
Abdichtungsplatte 38 umfasst einen Metallkern 39 und
ein Dichtelement 25, das mit dem Metallkern 39 durch
Vulkanisationshaftung einstückig verbunden ist. Der Metallkern 39 ist
aus einem austenitischen Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.)
oder konserviertem, kaltgewalztem Blech (JIS SPCC usw.) pressgeformt
und umfasst, wie in 5 dargestellt, einen äußeren
zylindrischen Abschnitt 39a, einen inneren zylindrischen
Abschnitt 24c, der sich von dem äußeren
zylindrischen Abschnitt 39a aus über einen stehenden
Abschnitt 39b axial erstreckt, und einen radial inneren
Abschnitt 24d, der sich von dem inneren zylindrischen Abschnitt 24c aus
radial nach innen erstreckt. Ein Sensorhalter 36, der weiter
unten beschrieben ist, ist durch Umspritzen eines Bereiches, welcher
den äußeren zylindrischen Abschnitt 39a und
den inneren zylindrischen Abschnitt 24c beinhaltet, hergestellt,
so dass er mit dem Metallkern 39 aus einem Stück
besteht. Der Metallkern 39 ist vorzugsweise aus einem austenitischen
Edelstahlblech hergestellt, so dass er keine unerwünschten
Einflüsse auf die Detektionsempfindlichkeit eines Raddrehzahlsensors 29 ausübt.
-
Bei
der vorliegenden Erfindung ist der Sensorhalter 36 aus
nichtmagnetischem Kunstharz wie etwa Polyphenylsulfid hergestellt,
und in ihn ist ein Raddrehzahl-Detektionssensor 29 eingebettet,
welcher dafür eingerichtet ist, dem magnetischen Encoder 28 über
einen vorbestimmten radialen Luftspalt gegenüberliegend
angeordnet zu werden. Der Sensorhalter 36 kann auch aus
einem anderen spritzgießfähigen Kunstharz als
das oben beschriebene Kunstharzmaterial geformt sein, z. B. PA 66 oder
Polybutylenterephthalat.
-
Der
Sensorhalter 36 ist der Stirnfläche des äußeren
Elements 3 über einen schmalen axialen Spalt gegenüberliegend
angeordnet und mit einer ringförmigen Vertiefung 30 ausgebildet,
so dass ein Abschnitt des Außenumfangs des äußeren
zylindrischen Abschnitts 39a des Metallkerns 39 freigelegt wird.
Ein O-Ring 31 ist elastisch innerhalb der Vertiefung 30 angebracht,
und eine scheibenförmige Abdeckung 32, die mit
einer zentralen Öffnung mit einem Durchmesser ausgebildet
ist, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Schleuderringes 22,
ist an der innenseitigen Stirnfläche des Sensorhalters 36 angebracht.
-
Eine
Gesamtkonstruktion der Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung, die den
O-Ring 31 enthält, kann vormontiert werden, indem
der Schleuderring 22 in das Stützelement 27 des
Impulsgeberringes 23 eingepresst wird, nachdem die Abdichtungsplatte 38 und
der Impulsgeberring 23 kombiniert worden sind. Der äußere
zylindrische Abschnitt 39a des Metallkerns 39 kann
in das Ende des äußeren Elements 3 eingepasst
werden, und der zylindrische Abschnitt 22a des Schleuderringes 22 kann
auf den Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 6b des Innenringes 6 durch
axiale Druckausübung auf die gesamte zuvor vorbereitete
Baugruppe aufgepresst werden.
-
Ein
Verankerungsabschnitt 40 ist an dem stehenden Abschnitt 39b des
die Abdichtungsplatte 38 bildenden Metallkerns 39 ausgebildet.
Bei dieser Ausführungsform fließt, da der Verankerungsabschnitt 40 von
mehreren kreisförmigen Öffnungen entlang des Umfangs
des stehenden Abschnitts 39b gebildet wird, das Kunstharz
des Sensorhalters 36 in die den Verankerungsabschnitt bildenden
kreisförmigen Öffnungen, und es ist daher möglich,
die Haftung oder Integration zwischen dem Sensorhalter aus Kunstharz
des Sensorhalters 36 und dem Metallkern 39 sicherzustellen,
auch wenn die Radlagervorrichtung unter rauen Betriebsbedingungen
verwendet wird, unter denen sie einer Bespritzung mit Schlammwasser
oder Salzwasser oder einem wiederholten Wechsel von hohen und niedrigen
Temperaturen ausgesetzt ist. Dementsprechend ist es möglich,
eine Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
bereitzustellen, welche eine Trennung zwischen dem Sensorhalter 36 und dem
Metallkern 39 für einen langen Zeitraum verhindern
und auch eine Beeinträchtigung der Detektionsgenauigkeit,
die durch die Trennung zwischen dem Sensorhalter 36 und
dem Metallkern 39 verursacht wird, verhindern kann.
-
Der
Verankerungsabschnitt 40 des Metallkerns 39 ist
nicht auf die in 4 und 5 dargestellte
Konstruktion begrenzt und kann als eine Konstruktion ausgeführt
werden, die in 6 dargestellt ist. In ähnlicher
Weise wie der zuvor beschriebene Metallkern 39 ist dieser
Metallkern 41 aus einem austenitischen Edelstahlblech (JIS
SUS 304 usw.) oder konserviertem, kaltgewalztem Blech (JIS
SPCC usw.) pressgeformt und umfasst einen äußeren
zylindrischen Abschnitt 39a, der in den Endabschnitt des äußeren
Elements 3 eingepasst ist, einen inneren zylindrischen
Abschnitt 41a, der sich von dem äußeren zylindrischen
Abschnitt 39a aus über einen stehenden Abschnitt 24b axial
erstreckt, und einen radial inneren Abschnitt 24d, der
sich von dem inneren zylindrischen Abschnitt 41a aus radial
nach innen erstreckt. Der äußere zylindrische
Abschnitt 39a ist als von dem Ende des äußeren
Elements 3 vorstehend ausgebildet. Ein Sensorhalter 36 ist
durch Umspritzen eines Bereiches, welcher den äußeren
zylindrischen Abschnitt 39a, den stehenden Abschnitt und den
inneren zylindrischen Abschnitt 41a beinhaltet, hergestellt,
so dass er mit dem Metallkern 41 aus einem Stück
besteht. Ein Verankerungsabschnitt 42 umfasst mehrere kreisförmige Öffnungen,
die entlang der Umfangsrichtung des inneren zylindrischen Abschnitts 41a ausgebildet
sind. Kunstharz, welches den Sensorhalter 36 bildet, fließt
in den Verankerungsabschnitt 42 oder die Öffnungen
des Metallkerns 41, und somit ist es möglich,
eine Trennung des Sensorhalters 36 und des Metallkerns 41 für
einen langen Zeitraum sicher zu verhindern.
-
Dritte Ausführungsform
-
7 ist
ein Längsschnitt, der eine dritte Ausführungsform
einer Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt, 8 ist eine
vergrößerte Teilansicht von 7, 9(a) ist eine perspektivische Ansicht,
die eine scheibenförmige Abdeckung von 8 zeigt,
und 9(b) ist eine perspektivische
Ansicht, die eine Modifikation von 9(a) zeigt.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform (1) nur in
einer Teilkonstruktion des inneren Elements und einer Konstruktion
der scheibenförmigen Abdeckung, und dementsprechend werden
für Teile oder Abschnitte, welche dieselben Funktionen
wie diejenigen der ersten Ausführungsform haben, bei dieser
Ausführungsform dieselben Bezugszeichen verwendet.
-
Die
Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
ist vom Typ einer dritten Generation für ein Antriebsrad
und ist als eine Einheit einer Radnabe 1', eines zweireihigen
Wälzlagers 2' und eines Gleichlaufgelenks 8 ausgebildet. Das
zweireihige Wälzlager 2' umfasst ein äußeres Element 3,
ein inneres Element 4' und zweireihige Wälzelemente 5, 5.
-
Das
innere Element 4' umfasst die Radnabe 1' und einen
an der Radnabe 1' befestigten Innenring 6. Die
Radnabe 1' ist an ihrem einen Ende mit einem Radbefestigungsflansch 7 einstückig
ausgebildet, an ihrem Außenumfang mit einer (außenseitigen)
inneren Laufbahnfläche 1a und einem zylindrischen
Abschnitt 1b, der sich von der inneren Laufbahnfläche 1a aus
erstreckt, und an seinem Innenumfang mit einer Kerbverzahnung (oder
Keilnut) 1c für die Drehmomentübertragung.
-
Die
Radnabe 1' ist aus mittelgekohltem/hochgekohltem Stahl
mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,40–0,80 Gew.-% hergestellt,
wie etwa S53C, und durch Hochfrequenz-Induktionshärten
gehärtet, so dass die innere Laufbahnfläche 1a und
ein die innere Laufbahnfläche 1a einschließender
Bereich von einer Basis 7b des Radbefestigungsflansches 7,
die einen Dichtsteg der außenseitigen Dichtung 10 bildet,
bis zu dem zylindrischen Abschnitt 1b eine Härte
von 58–64 HRC aufweisen. Der Innenring 6 ist an
seinem Außenumfang mit einer inneren Laufbahnfläche 6a ausgebildet
und auf den zylindrischen Abschnitt 1b der Radnabe 1' mit
einem vorbestimmten Passungsübermaß aufgepresst.
-
Das äußere
Gelenkelement 12 wird über die Kerbverzahnungen 1c, 18a in
die Radnabe 1' eingeführt, bis die Schulter 17 des äußeren
Gelenkelements 12 an der Stirnfläche des Innenringes 6 zur Anlage
kommt, und durch Festziehen einer Befestigungsmutter 19 an
einem Außengewinde 18b lösbar mit der
Radnabe 1' verbunden.
-
Ein
Sensorhalter 20 ist am innenseitigen Ende des äußeren
Elements 3 angebracht. Die innenseitige Dichtung 11' ist
in einer ringförmigen Öffnung angebracht, die
zwischen dem Sensorhalter 20 und dem Innenring 6 ausgebildet
ist. Wie in 8 dargestellt, umfasst die Dichtung 11' eine
ringförmige Abdichtungsplatte 21', die einen im
Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, und einen
Schleuderring 22, die einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Ein Impulsgeberring 23 ist auf den Schleuderring 22 aufmontiert.
-
Die
Abdichtungsplatte 21' umfasst einen Metallkern 24' und
ein Dichtelement 25, das mit dem Metallkern 24' durch
Vulkanisationshaftung einstückig verbunden ist. Der Metallkern 24' ist
aus einem austenitischen Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.) oder
konserviertem, kaltgewalztem Blech (JIS SPCC usw.) pressgeformt
und umfasst einen äußeren zylindrischen Abschnitt 39a,
einen inneren zylindrischen Abschnitt 24c, der sich von
dem äußeren zylindrischen Abschnitt 39a aus über
einen stehenden Abschnitt 24b axial erstreckt, und einen
radial inneren Abschnitt 24d, der sich von dem inneren
zylindrischen Abschnitt 24c aus radial nach innen erstreckt. Der äußere
zylindrische Abschnitt 39a ist als von dem Ende des äußeren
Elements 3 vorstehend ausgebildet. Der Sensorhalter 20 ist
durch Umspritzen des Metallkerns 24' hergestellt und besteht
mit diesem aus einem Stück. Der Metallkern 24' ist
vorzugsweise aus einem austenitischen Edelstahlblech hergestellt,
so dass er keine unerwünschten Einflüsse auf die
Detektionsempfindlichkeit eines Raddrehzahlsensors 29 ausübt,
der weiter unten beschrieben ist.
-
Der
Sensorhalter 20 ist der Stirnfläche des äußeren
Elements 3 über einen schmalen axialen Spalt gegenüberliegend
angeordnet und mit einer ringförmigen Vertiefung 30 ausgebildet,
so dass ein Abschnitt des Außenumfangs des äußeren
zylindrischen Abschnitts 39a des Metallkerns 24' freigelegt wird.
Ein O-Ring 31 ist elastisch innerhalb der Vertiefung 30 angebracht,
und eine scheibenförmige Abdeckung 43, die mit
einer zentralen Öffnung mit einem Durchmesser ausgebildet
ist, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Schleuderringes 22,
ist an der innenseitigen Stirnfläche des Sensorhalters 20 angebracht.
-
Eine
Gesamtkonstruktion der Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung, die den
O-Ring 31 enthält, kann vormontiert werden, indem
der Schleuderring 22 in das Stützelement 27 des
Impulsgeberringes 23 eingepresst wird, nachdem die Abdichtungsplatte 21' und
der Impulsgeberring 23 kombiniert worden sind. Der äußere
zylindrische Abschnitt 39a des Metallkerns 24' kann
in das Ende des äußeren Elements 3 eingepasst
werden, und der zylindrische Abschnitt 22a des Schleuderringes 22 kann
auf den Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 6b des Innenringes 6 durch
axiale Druckausübung auf die gesamte zuvor vorbereitete
Baugruppe aufgepresst werden.
-
Eine
scheibenförmige Abdeckung 43 ist aus einem austenitischen
Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.) oder konserviertem,
kaltgewalztem Blech (JIS SPCC usw.) pressgeformt und so angeordnet,
dass eine Labyrinthdichtung 44 bezüglich der Schulter 17 des äußeren
Gelenkelements 12 über einen schmalen radialen
Spalt dazwischen gebildet werden kann. Wie in 9(a) dargestellt,
sind mehrere Abläufe 45, die jeweils eine kreisförmige Öffnung
umfassen, äquidistant entlang des Innenumfangs der scheibenförmigen
Abdeckung 43 ausgebildet. Dies ermöglicht es,
ein Eindringen von Schlammwasser zu verhindern, auch wenn die Radlagervorrichtung
unter rauen Bedingungen verwendet wird, wie etwa Bespritzung mit
Schlammwasser, und das einmal eingedrungene Schlammwasser durch
den Ablauf ablaufen zu lassen. Dementsprechend ist es möglich,
eine Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
bereitzustellen, welche eine Bildung fester Rückstände
von Schlammwasser auf dem gleitend in Kontakt stehenden Abschnitt
der Dichtung und damit die Verursachung eines anormalen Verschleißes
des Dichtelements verhindern kann, so dass die Dichtfähigkeit
und die Zuverlässigkeit der Lagervorrichtung für
einen langen Zeitraum sichergestellt werden können.
-
Die
scheibenförmige Abdeckung ist nicht nur auf diejenige begrenzt,
die in 9(a) dargestellt ist, und es
kann eine in 9(b) dargestellte scheibenförmige
Abdeckung 46 verwendet werden. In ähnlicher Weise
wie die scheibenförmige Abdeckung 43 ist diese
scheibenförmige Abdeckung 46 aus einem austenitischen
Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.) oder konserviertem,
kaltgewalztem Blech (JIS SPCC usw.) hergestellt und mit mehreren
Abläufen 47 ausgebildet, die äquidistant
entlang des inneren Umfangsrandes der Abdeckung 46 angeordnet
sind. In ähnlicher Weise wie die scheibenförmige
Abdeckung 43 kann die scheibenförmige Abdeckung 46 ein
Eindringen von Schlammwasser verhindern, auch wenn die Radlagervorrichtung
unter rauen Bedingungen verwendet wird, wie etwa Bespritzung mit
Schlammwasser, und das einmal eingedrungene Schlammwasser durch
den Ablauf ablaufen lassen.
-
Vierte Ausführungsform
-
10 ist
eine vergrößerte Teilansicht, die eine vierte
Ausführungsform einer Radlagervorrichtung mit eingebauter
Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, 11 ist
eine vergrößerte Ansicht, die einen Bereich in
der Nähe der scheibenförmigen Abdeckung zeigt,
und 12 ist eine erläuternde Ansicht, die
einen Herauszieh-Zustand des Sensorhalters von 10 zeigt. Diese
Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform
(8) nur in einer Konstruktion der scheibenförmigen
Abdeckung, und dementsprechend werden für Teile oder Abschnitte, welche
dieselben Funktionen wie diejenigen der dritten Ausführungsform
haben, bei dieser Ausführungsform dieselben Bezugszeichen
verwendet.
-
Bei
dieser Ausführungsform ist der Sensorhalter 20 der
Stirnfläche des äußeren Elements 3 über
einen schmalen axialen Spalt gegenüberliegend angeordnet
und mit einer ringförmigen Vertiefung 30 ausgebildet,
so dass ein Abschnitt des Außenumfangs des äußeren
zylindrischen Abschnitts 39a des Metallkerns 24' freigelegt
wird. Ein O-Ring 31 ist elastisch innerhalb der Vertiefung 30 angebracht,
und eine scheibenförmige Abdeckung 48, die mit
einer zentralen Öffnung mit einem Durchmesser ausgebildet
ist, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Schleuderringes 22,
ist an der innenseitigen Stirnfläche des Sensorhalters 20 angebracht.
-
Eine
scheibenförmige Abdeckung 48 ist aus einem austenitischen
Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.) oder konserviertem,
kaltgewalztem Blech (JIS SPCC usw.) pressgeformt und so angeordnet,
dass ihr innerer Umfangsrand eine Labyrinthdichtung 44 bezüglich
der Schulter 17 des äußeren Gelenkelements 12 über
einen schmalen radialen Spalt dazwischen bildet. Je schmaler der
radiale Spalt der Labyrinthdichtung ist, desto wirksamer ist sie
im Allgemeinen, was die Dichtfähigkeit anbelangt. Da jedoch
die Gefahr besteht, dass die scheibenförmige Abdeckung 48 mit
einem rotierenden Element (d. h. der Schulter 17 des äußeren
Gelenkelements 12) kollidiert, wenn die Maße der
betreffenden Teile nicht streng eingehalten werden, sollte der radiale
Spalt unter dem Blickwinkel der Kosteneffizienz bestimmt werden.
-
Unter
Beachtung der Positions- und Maßbeziehungen zwischen der
scheibenförmigen Abdeckung 48 und dem Schleuderring 22 wird
ein Durchmesser φA des Innenumfangs der scheibenförmigen Abdeckung 48 innerhalb
eines Bereiches φB + D ≤ φA ≤ φC – D
festgelegt, wobei φB ein Außendurchmesser der
Schulter 17 des äußeren Gelenkelements 12 ist, φC
ein Außendurchmesser des Schleuderringes 22 ist
und D ein axialer Spalt zwischen der scheibenförmigen Abdeckung 48 und
dem Schleuderring 22 ist. Indem der Durchmesser φA
des Innenumfangs der scheibenförmigen Abdeckung 48 innerhalb
des Bereiches φB + D ≤ φA ≤ φC – D
festgelegt wird, kann eine ausreichende Labyrinthwirkung erzielt
werden, selbst wenn der maximale Durchmesser φAmax des
Innenumfangs der scheibenförmigen Abdeckung 48 φC – D
ist (d. h. φAmax = φC – D). Andererseits
kann die Kollision zwischen der scheibenförmigen Abdeckung 48 und
der Schulter 17 des äußeren Gelenkelements 12 selbst
dann verhindert werden, wenn der minimale Durchmesser φAmin
des Innenumfangs der scheibenförmigen Abdeckung 48 φB
+ D ist (d. h. φAmin = φB + D). Dementsprechend kann
eine wünschenswerte Dichtfähigkeit durch diese
scheibenförmige Abdeckung 48 selbst dann sichergestellt
werden, wenn die Radlagervorrichtung unter rauen Bedingungen verwendet
wird, unter denen sie nicht nur Regenwasser oder Schlammwasser ausgesetzt
ist, sondern auch Staub einschließlich von Sandkörnern.
Somit ist es möglich, eine Radlagervorrichtung mit eingebauter
Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung mit einer hohen Zuverlässigkeit
bereitzustellen, welche eine Raddrehzahl für einen langen
Zeitraum stabil detektieren kann.
-
Bei
dieser Ausführungsform wird die Kraft, die erforderlich
ist, um den Sensorhalter 20 aus dem äußeren
Element 3 herauszuziehen, durch eine vorbestimmte Formel
bestimmt, und daher wird das Passungsmaß zwischen dem äußeren
Element 3 und dem Metallkern 24' entsprechend
der Herausziehkraft eingestellt, die durch die Formel bestimmt wird. Das
heißt, der minimale Herausziehkraft Fmin des Metallkerns 24' in
Bezug auf Schwingungen kann bestimmt werden als Fmin = m × a(N),
wobei ”m” (kg) eine Masse des Sensorhalters 20 und ”a” (m/s2) eine Beschleunigung ist. Wenn die Masse
(m) des Sensorhalters 20 0,05 kg beträgt und die
Beschleunigung (a) 30 G beträgt, kann Fmin bestimmt werden
als Fmin = 0,05 × 30 G = 14,7 N, wobei ”G” die
Gravitationsbeschleunigung ist (= 9,80665 m/s2).
-
Wie
in 12 dargestellt, wird die minimale Herausziehkraft
Fmin des Metallkerns 24', d. h. des Sensorhalters 20,
entsprechend Schwingungsbedingungen, mit denen die Radlagervorrichtung
zuvor belastet wurde, und der Masse (m) des Sensorhalters (20)
berechnet. Dementsprechend kann der Herausziehwiderstand des Sensorhalters 20 sichergestellt werden,
ohne die Oberflächenrauigkeit und die Maßgenauigkeit
des Passungsabschnitts unnötig strengen Einschränkungen
zu unterwerfen, indem lediglich das Passungsmaß zwischen
dem Metallkern 24' und dem äußeren Element 3 eingestellt
wird, d. h. das Passungsmaß, das aus der Herausziehkraft
berechnet wird, die zum Beispiel durch Passungsflächen-Druck,
Maße der betreffenden Teile, Endbearbeitungszustand der
Passungsflächen usw. bestimmt wird, so dass sie der minimalen
Herausziehkraft Fmin genügen können. Daher ist
es möglich, eine Erhöhung der Bearbeitungs- und
Steuerungsschritte zu vermeiden und eine Radlagervorrichtung mit
eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung bereitzustellen, welche
hinsichtlich der Dichtfähigkeit des Passungsabschnitts
und der Dichtung sowie der Zuverlässigkeit der Aufrechterhaltung
der Detektionsgenauigkeit verbessert ist.
-
Obwohl
oben beschrieben wurde, dass der Herausziehwiderstand des Sensorhalters
sichergestellt werden kann, indem das Passungsmaß eingestellt
wird, das aus der Herausziehkraft des Passungsmaßes zwischen
dem Metallkern 24' und dem äußeren Element 3 berechnet
wird, kann der Herausziehwiderstand auch auf eine andere Weise bestimmt
werden. Nämlich, bei dieser Ausführungsform ist
ein Verbinderabschnitt 20a zum Anbringen eines Kabelbaumes
(nicht dargestellt) zum Verbinden des Raddrehzahlsensors 29 und
eines an einer Fahrzeugkarosserie angebrachten Steuerungsmittels (nicht
dargestellt) an einen oberen Abschnitt des ringförmigen
Sensorhalters 20 angeformt. Ein Stecker, der an einem Ende
eines als Gegenstück dienenden Kabelbaumes (nicht dargestellt)
angebracht ist, wird mit dem Verbinderabschnitt 20a verbunden,
um Ausgangssignale von dem Raddrehzahlsensor 29 zu dem
Steuerungsmittel zu senden.
-
Der
Verbinderabschnitt 20a ist mit einem Verriegelungsvorsprung 49 ausgebildet,
der von der Radlagervorrichtung axial vorsteht. Der Verriegelungsvorsprung 49 ist
so ausgebildet, dass er eine Schräge, die in einer Einsteckrichtung
des Steckers konisch zuläuft (obere Seite von 10),
und einen normalen Abschnitt (untere Seite von 10)
aufweist. Andererseits ist der Gegenstecker mit einer Vertiefung
(nicht dargestellt) zum Einrasten des Verriegelungsvorsprungs 49 ausgebildet,
so dass der Verriegelungsvorsprung 49 in eine Vertiefung
des Steckers eingesetzt und darin verriegelt werden kann.
-
Ein
Herausziehwiderstand gegen das Herausziehen des Steckers aus dem
Verbinderabschnitt 20a wird mit einem vorbestimmten Wert
festgelegt. Nämlich, der Herausziehwiderstand wird als
größer als das Eigengewicht der Radlagervorrichtung
festgelegt, vorzugsweise als größer als das Dreifache des
Eigengewichts der Radlagervorrichtung oder größer
als 30 kg im Hinblick auf die Sicherheit, so dass der Stecker niemals
aus dem Verbinderabschnitt 20a herausfallen wird, obwohl
während der Montage der Radlagervorrichtung an einem Fahrzeug,
nachdem der Sensorhalter an dem äußeren Element
angebracht worden ist, die Radlagervorrichtung fehlerhaft gehandhabt
und über den Kabelbaum von dem Verbinderabschnitt herabhängen
gelassen werden könnte.
-
Der
Herausziehwiderstand gegen das Herausziehen des Sensorhalters 20 aus
dem äußeren Element 3, d. h. der Herausziehwiderstand
des äußeren zylindrischen Abschnitts 39a des
Metallkerns 24', der in das äußere Element 3 eingepasst
ist, kann als größer als das Eigengewicht der
Radlagervorrichtung festgelegt werden, vorzugsweise als größer
als das Dreifache des Eigengewichts der Radlagervorrichtung oder
größer als 30 kg im Hinblick auf die Sicherheit.
-
Fünfte Ausführungsform
-
13 ist
eine vergrößerte Teilansicht, die eine fünfte
Ausführungsform einer Radlagervorrichtung mit eingebauter
Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, 14(a) ist eine Schnittdarstellung, die
eine Abdichtungsplatte von 13 zeigt,
und 14(b) ist eine Schnittdarstellung,
die eine Modifikation von 14(a) zeigt. Diese
Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
(2) nur in einer Konstruktion des Metallkerns,
und dementsprechend werden für Teile oder Abschnitte, welche
dieselben Funktionen wie diejenigen der ersten Ausführungsform
haben, bei dieser Ausführungsform dieselben Bezugszeichen
verwendet.
-
Ein
Sensorhalter 20, der einen Bestandteil der Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
bildet, ist am innenseitigen Ende des äußeren
Elements 3 angebracht. Eine innenseitige Dichtung 50 ist
in einer ringförmigen Öffnung angebracht, die
zwischen dem Sensorhalter 20 und dem Innenring 6 ausgebildet
ist. Die Dichtung 50 umfasst eine ringförmige
Abdichtungsplatte 51, die einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt
aufweist, und einen Schleuderring 22, die einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Ein Impulsgeberring 23 ist auf den Schleuderring 22 aufmontiert.
-
Die
Abdichtungsplatte 51 umfasst einen Metallkern 52 und
ein Dichtelement 25, das mit dem Metallkern 52 durch
Vulkanisationshaftung einstückig verbunden ist. Der Metallkern 52 ist
aus einem austenitischen Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.)
oder konserviertem, kaltgewalztem Blech (JIS SPCC usw.) pressgeformt
und umfasst, wie in 14(a) dargestellt,
einen äußeren zylindrischen Abschnitt 52a,
einen inneren zylindrischen Abschnitt 52c, der sich von
dem äußeren zylindrischen Abschnitt 52a aus über
einen stehenden Abschnitt 52b axial erstreckt, und einen
radial inneren Abschnitt 52d, der sich von dem inneren
zylindrischen Abschnitt 52c aus radial nach innen erstreckt.
Das Dichtelement 25 ist mit dem radial inneren Abschnitt 52d verhaftet. Der äußere
zylindrische Abschnitt 52a ist als von dem Ende des äußeren
Elements 3 vorstehend ausgebildet. Ein Sensorhalter 20 ist
durch Umspritzen von Abschnitten des Metallkerns 52 hergestellt,
welche den äußeren zylindrischen Abschnitt 52a,
den stehenden Abschnitt 52b und den inneren zylindrischen
Abschnitt 52c beinhalten, so dass er mit ihnen aus einem
Stück besteht. Der äußere zylindrische Abschnitt 52a ist
mit einer kreisförmigen Öffnung 53 zum
Durchführen eines Anschlussdrahtes von dem Raddrehzahlsensor 29 ausgebildet.
Die kreisförmige Öffnung 53 ist ein Beispiel,
und es kann eine andere KonFig.ation gewählt werden, z.
B. eine rechteckige oder quadratische.
-
Wie
oben beschrieben, umfasst der Metallkern 52 den äußeren
zylindrischen Abschnitt 52a, den stehenden Abschnitt 52b,
der sich vom innenseitigen Ende des äußeren zylindrischen
Abschnitts 52a aus radial nach innen erstreckt, den inneren
zylindrischen Abschnitt 52c, der sich von dem äußeren
zylindrischen Abschnitt 52a aus axial zur Außenseite hin
erstreckt, und den radial inneren Abschnitt 52d, der sich
von dem inneren zylindrischen Abschnitt 52c aus radial
nach innen erstreckt. Der Sensorhalter 20 ist durch Umspritzen
von Abschnitten des Metallkerns 52 hergestellt, welche
den äußeren zylindrischen Abschnitt 52a,
den stehenden Abschnitt 52b und den inneren zylindrischen
Abschnitt 52c beinhalten, so dass er mit ihnen aus einem
Stück besteht, das Dichtelement 25 ist mit dem
radial inneren Abschnitt 52d verhaftet, und der radial
innere Abschnitt 52d ist so angeordnet, dass er von dem
magnetischen Detektionselement (Detektionsabschnitt) 29a des
Raddrehzahlsensors 29 zur Innenseite hin zurückgezogen
ist.
-
Bei
Wahl eines Metallkerns 52 mit einer solchen Konstruktion
ist es möglich, da der Raddrehzahlsensor 29 magnetisch
direkt entgegengerichtet zu dem magnetischen Encoder 28 angeordnet
werden kann, ohne den Metallkern aus Stahlblech dazwischen anzuordnen,
den radialen Spalt (Luftspalt) zwischen ihnen erheblich zu verkleinern.
Dementsprechend ist es möglich, eine Radlagervorrichtung
mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung bereitzustellen,
welche eine hohe Flussdichte erzielen kann, und die Genauigkeit
und Zuverlässigkeit der Detektion zu erhöhen.
-
Eine
Abdichtungsplatte 54, die in 14(b) dargestellt
ist, ist eine Modifikation der in 14(a) dargestellten
Abdichtungsplatte 51, bei welcher ein Abschnitt des Metallkerns 52 modifiziert
ist. In ähnlicher Weise wie der vorhergehende Metallkern 52 ist der
Metallkern 55 aus einem austenitischen Edelstahlblech (JIS
SUS 304 usw.) oder konserviertem, kaltgewalztem Blech (JIS
SPCC usw.) pressgeformt und umfasst einen äußeren
zylindrischen Abschnitt 55a, den inneren zylindrischen
Abschnitt 52c, der sich von dem äußeren
zylindrischen Abschnitt 55a aus über den stehenden
Abschnitt 52b axial erstreckt, und den radial inneren Abschnitt 52d,
der sich von dem inneren zylindrischen Abschnitt 52c aus
radial nach innen erstreckt.
-
Bei
dieser Modifikation wird das außenseitige Ende des äußeren
zylindrischen Abschnitts 55a radial nach außen
gebogen, um einen Eingriffsabschnitt 56 zu bilden, und
mehrere kreisförmige Öffnungen 53 sind
in dem äußeren zylindrischen Abschnitt 55a ausgebildet.
Der Eingriffsabschnitt 56 des äußeren
zylindrischen Abschnitts 55a des Metallkerns 55 greift
in eine Ringnut 3c ein, die am Innenumfang des Endes des äußeren
Elements 3 ausgebildet ist. Während des Einbaus
des Sensorhalters 20 in das äußere Element 3 wird
der äußere zylindrische Abschnitt 55a des
Metallkerns 55 elastisch verformt, und danach wird der
Eingriffsabschnitt 56 des Metallkerns 55 in die
Ringnut 3c eingeschnappt. Somit ist der Metallkern 55 sicher
in das äußere Element 3 eingepresst,
und demzufolge ist es möglich, eine Bewegung des Metallkerns 55 relativ
zu dem äußeren Element 3 und auch eine
Bewegung des Detektionsabschnitts zu verhindern, selbst wenn Schwingungen
oder Stöße während des Betriebs eines
Fahrzeugs auf das Lager einwirken, und somit die Detektionsgenauigkeit
für einen langen Zeitraum stabil zu halten.
-
Außerdem
ermöglicht es das Vorsehen der mehreren kreisförmigen Öffnungen 53 in
dem äußeren zylindrischen Abschnitt des Metallkerns 55,
den Verdrahtungsvorgang effizient durchzuführen und die einstückige
Verbindung zwischen dem Sensorhalter 20 und dem Metallkern 55 sicherzustellen,
und somit eine Trennung des durch Umspritzen hergestellten Sensorhalters 20 von
dem Metallkern 55 zu verhindern, auch wenn die Radlagervorrichtung
unter rauen Bedingungen einer Bespritzung mit Schmutz- oder Salzwasser
oder eines wiederholten Wechsels von hohen und niedrigen Temperaturen
verwendet wird.
-
Gemäß dieser
Ausführungsform ermöglicht es das Vorsehen der
kreisförmigen Öffnungen 53 zum Durchführen
des Anschlussdrahtes 29b, das magnetische Detektionselement 29a und
einen integrierten Schaltkreis 29c auf einem kürzesten
Weg zu verbinden, ohne den Metallkern zu umgehen, und somit die
Zuverlässigkeit des Raddrehzahlsensors 29 zu erhöhen.
Außerdem ist es möglich, da den Sensorhalter 20 bildendes
Kunstharz in die Öffnungen 53 fließt
und fest an dem Metallkern 52 (55) haftet, nachdem
der integrierte Schaltkreis 29c und der Kabelbaum (nicht
dargestellt) verbunden worden sind, eine Trennung des durch Umspritzen
hergestellten Sensorhalters 20 von dem Metallkern 52 (55)
für einen langen Zeitraum zu verhindern, auch wenn die
Radlagervorrichtung unter rauen Bedingungen einer Bespritzung mit
Schmutz- oder Salzwasser oder eines wiederholten Wechsels von hohen
und niedrigen Temperaturen verwendet wird.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugten
Ausführungsformen beschrieben. Offensichtlich werden sich
für den Durchschnittsfachmann beim Lesen und Studieren der
vorstehenden ausführlichen Beschreibung Modifikationen
und Änderungen ergeben. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende
Erfindung so ausgelegt wird, dass sie alle solchen Änderungen
und Modifikationen enthält, sofern sie im Schutzbereich
der beigefügten Ansprüche oder ihrer Äquivalente
enthalten sind.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Die
Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung kann für eine Radlagervorrichtung
angewendet werden, die mit einer Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
eines beliebigen Typs ausgestattet ist.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
[1]
Längsschnitt, der eine erste Ausführungsform einer
Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
[2]
Vergrößerte Teilansicht von 1;
-
[3(a)] Schnittdarstellung, die eine Abdichtungsplatte
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
[3(b)] Schnittdarstellung, die eine Modifikation
von 3(a) zeigt;
-
[4]
Vergrößerte Teilansicht, die eine zweite Ausführungsform
einer Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
[5]
Schnittdarstellung, die eine Abdichtungsplatte von 4 zeigt;
-
[6]
Vergrößerte Teilansicht, die eine Modifikation
von 4 zeigt;
-
[7]
Längsschnitt, der eine dritte Ausführungsform
einer Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
[8]
Vergrößerte Teilansicht von 7;
-
[9(a)] Perspektivische Ansicht, die eine scheibenförmige
Abdeckung von 8 zeigt;
-
[9(b)] Perspektivische Ansicht, die eine Modifikation
von 9(a) zeigt;
-
[10]
Vergrößerte Teilansicht, die eine vierte Ausführungsform
einer Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
[11]
Vergrößerte Ansicht, die einen Bereich in der
Nähe der scheibenförmigen Abdeckung zeigt;
-
[12]
Erläuternde Ansicht, die einen Herauszieh-Zustand des Sensorhalters
von 10 zeigt;
-
[13]
Vergrößerte Teilansicht, die eine fünfte
Ausführungsform einer Radlagervorrichtung mit eingebauter
Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
[14(a)] Schnittdarstellung, die eine Abdichtungsplatte
von 13 zeigt;
-
[14(b)] Schnittdarstellung, die eine Modifikation
von 14(a) zeigt;
-
[15]
Längsschnitt, der eine Radlagervorrichtung mit eingebauter
Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt;
und
-
[16]
Vergrößerte Teilansicht von 15.
-
- 1,
1'
- Radnabe
- 1a,
6a
- innere
Laufbahnfläche
- 1b
- zylindrischer
Abschnitt
- 1c,
18a
- Kerbverzahnung
- 1d
- verstemmter
Abschnitt
- 2,
2'
- zweireihiges
Wälzlager
- 3
- äußeres
Element
- 3a
- äußere
Laufbahnfläche
- 3b
- Karosserielagerungsflansch
- 3c
- Ringnut
- 4,
4'
- inneres
Element
- 5
- Wälzelement
- 6
- Innenring
- 6b
- Abschnitt
mit kleinerem Durchmesser
- 6c
- Abschnitt
mit größerem Durchmesser
- 7
- Radbefestigungsflansch
- 7a
- Nabenbolzen
- 7b
- Basisabschnitt
- 8
- Gleichlaufgelenk
- 9
- Käfig
- 10
- außenseitige
Dichtung
- 11,
11', 37, 50
- innenseitige
Dichtung
- 12
- äußeres
Gelenkelement
- 13
- Gelenkinnenring
- 14
- Käfig
- 15
- drehmomentübertragende
Kugel
- 16
- Mündungsabschnitt
- 17
- Schulterabschnitt
- 18
- Wellenabschnitt
- 18b
- äußeres
Schraubengewinde
- 19
- Befestigungsmutter
- 20,
36
- Sensorhalter
- 21,
21', 38, 51, 54
- Abdichtungsplatte
- 22
- Schleuderring
- 22a
- zylindrischer
Abschnitt
- 22b,
24b, 27b,
- 39b, 52b stehender
Abschnitt
- 23
- Impulsgeberring
- 24,
24', 34, 39,
- 41, 52, 55 Metallkern
- 24a,
34a, 39a,
- 52a, 55a äußerer
zylindrischer Abschnitt
- 24c,
41a, 52c
- innerer
zylindrischer Abschnitt
- 24d,
27a, 52d
- radial
innerer Abschnitt
- 25
- Dichtelement
- 25a,
25b
- Seitenlippe
- 25c,
25d
- radiale
Lippe
- 26
- elastische
Lippe
- 27
- Stützelement
- 27c
- äußerer
zylindrischer Abschnitt
- 28
- magnetischer
Encoder
- 29
- Raddrehzahlsensor
- 29a
- magnetisches
Detektionselement
- 29b
- Anschlussdraht
- 29c
- integrierter
Schaltkreis
- 30
- Vertiefung
- 31
- O-Ring
- 32,
43, 46, 48
- scheibenförmige
Abdeckung
- 33,
40, 42, 56
- Verankerungsabschnitt
- 35,
53
- kreisförmige Öffnung
- 44
- Labyrinthdichtung
- 45,
47
- Ablauf
- 49
- Verriegelungsvorsprung
- 100
- Radlagervorrichtung
mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
- 101
- äußeres
Element
- 101a
- äußere
Laufbahnfläche
- 101b
- Karosserielagerungsflansch
- 102
- Kugel
- 103
- inneres
Element
- 104
- Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung
- 105
- Radnabe
- 105a,
106a
- innere
Laufbahnfläche
- 106
- Innenring
- 106b
- Abschnitt
mit kleinerem Durchmesser
- 106c
- Abschnitt
mit größerem Durchmesser
- 107
- Radbefestigungsflansch
- 108
- Käfig
- 109
- außenseitige
Dichtung
- 110
- innenseitige
Dichtung
- 111
- Magnetsensor
- 112
- Sensorhalter
- 112a
- Verbinderabschnitt
- 113
- erster
Dichtring
- 114
- zweiter
Dichtring
- 115
- Metallkern
- 115a
- zylindrischer
Abschnitt
- 115b
- äußerer
Flanschabschnitt
- 115c
- zylindrischer
Abschnitt zum Verhindern des Eindringens von Wasser, äußeres
Schraubengewinde
- 115d
- innerer
Flanschabschnitt
- 116
- Dichtelement
- 116a
- Lippe
auf Schleuderringseite
- 116b,
116c
- radiale
Lippe
- 116d
- Lippe
auf Impulsgeberseite
- 117
- Schleuderring
- 117a
- zylindrischer
Abschnitt
- 117b
- Flanschabschnitt
- 118
- Impulsgeberring
- 119
- elastische
Dichtung
- 119a
- axiale
Lippe
- 120
- Stützelement
- 120a
- kleinerer
zylindrischer Abschnitt
- 120b
- Verbindungsabschnitt
- 120c
- größerer
zylindrischer Abschnitt
- 121
- magnetisiertes
Element
- 122
- ringförmige
Vertiefung
- 123
- O-Ring
- 124
- scheibenförmige
Abdeckung
- a
- Schwingungsbeschleunigung
- φA
- Innendurchmesser
der scheibenförmigen Abdeckung
- φAmax
- maximaler
Innendurchmesser der scheibenförmigen Abdeckung
- φAmin
- minimaler
Innendurchmesser der scheibenförmigen Abdeckung
- φB
- Außendurchmesser
der Schulter
- φC
- Außendurchmesser
des Schleuderringes
- D
- axialer
Spalt zwischen Schleuderring und scheibenförmiger Abdeckung
- Fmin
- kleinste
Herausziehkraft
- G
- Gravitationsbeschleunigung
- m
- Masse
des Sensorhalters
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radlagervorrichtung
mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung bereitzustellen,
welche die Haftung oder Integration zwischen dem Sensorhalter aus
Kunstharz und dem Metallkern verbessern und eine Beeinträchtigung
der Detektionsgenauigkeit, die durch eine Trennung zwischen dem Sensorhalter
und dem Metallkern verursacht wird, verhindern kann. Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird eine Radlagervorrichtung mit eingebauter
Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung bereitgestellt, umfassend ein äußeres
Element, das an seinem Außenumfang mit einem an einer Aufhängungsvorrichtung eines
Fahrzeugs zu befestigenden Karosserielagerungsflansch und an seinem
Innenumfang mit zweireihigen äußeren Laufbahnflächen
einstückig ausgebildet ist; ein inneres Element, das eine
Radnabe und einen Innenring aufweist; zweireihige Wälzelemente, die
frei rollfähig zwischen den inneren und äußeren Laufbahnflächen
des inneren Elements bzw. des äußeren Elements
enthalten sind; Dichtungen, die in ringförmigen Öffnungen
angebracht sind, die zwischen dem äußeren Element
und dem inneren Element ausgebildet sind; und einen aus Kunstharz spritzgegossenen
Sensorhalter, in den ein Raddrehzahl-Detektionssensor eingebettet
ist und der an einem innenseitigen Ende des äußeren
Elements angebracht ist; wobei die innenseitige Dichtung von den Dichtungen
umfasst: eine ringförmige Abdichtungsplatte; einen Schleuderring,
der einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist
und auf dem Außenumfang des Innenringes angebracht ist;
und einen Impulsgeberring, der auf den Außenumfang des
Schleuderringes aufmontiert ist und einen magnetischen Encoder aufweist,
dessen Umfangseigenschaften alternierend und äquidistant
geändert werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verankerungsabschnitt
an den Metallkern angeformt ist, und dass der Sensorhalter mit dem
Metallkern einstückig geformt ist, wobei Kunstharz, das
den Sensorhalter bildet, den Verankerungsabschnitt umgibt.
-
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 Nicht-Patentliteratur
-
- - JIS SUS 304 [0057]
- - JIS SUS 304 [0059]
- - JIS SUS 430 [0060]
- - JIS SUS 304 [0066]
- - JIS SUS 304 [0069]
- - JIS SUS 304 [0074]
- - JIS SUS 304 [0081]
- - JIS SUS 304 [0084]
- - JIS SUS 304 [0085]
- - JIS SUS 304 [0088]
- - JIS SUS 304 [0098]
- - JIS SUS 304 [0101]