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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Radlagervorrichtung zum drehbaren Stützen eines Rades eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Automobils, relativ zu einer Aufhängungsvorrichtung und insbesondere eine Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung zum Detektieren der Raddrehzahl eines Fahrzeugs und zum Verbessern der Dichtleistung des Radlagers.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Eine Radlagervorrichtung, die ein Rad eines Fahrzeugs relativ zu einer Aufhängungsvorrichtung stützen kann und in die eine Drehzahldetektionsvorrichtung zum Detektieren der Drehzahl eines Rades eines Fahrzeugs integriert ist, um das Antiblockiersystem (ABS) zu steuern, ist allgemein bekannt. In einer solchen Lagervorrichtung ist eine Dichtungsvorrichtung zwischen einem inneren und einem äußeren Element, die sich mittels dazwischen angeordneter Rollelemente relativ zueinander drehen, angeordnet, und die Dichtungsvorrichtung ist mit einem integral ausgebildeten Magnetcodierer versehen, der Magnetpole aufweist, die abwechselnd entlang seines Umfangs angeordnet sind. Und die Drehzahldetektionsvorrichtung umfasst den Magnetcodierer und einen Drehzahlsensor zum Detektieren des Wechsels der magnetischen Pole des Magnetcodierers, der durch die Drehung eines Rades eines Fahrzeugs hervorgerufen wird.
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Es ist allgemein ein Drehzahlsensor bekannt, der dafür ausgelegt ist, an einem Achsschenkel montiert zu werden, der einen Teil einer Aufhängungsvorrichtung bildet, nachdem die Radlagervorrichtung an dem Achsschenkel montiert wurde. Andererseits ist eine Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung vorgeschlagen worden, bei der der umständliche Vorgang des Einstellens eines Luftspaltes zwischen dem Drehzahlsensor und dem Magnetcodierer entfällt und der Drehzahlsensor in dem Radlager untergebracht ist, um die Radlagervorrichtung zu verkleinern.
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Der Fachmann kennt eine Struktur, wie in 10 gezeigt, als ein Beispiel einer solchen Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung. Diese Radlagervorrichtung umfasst ein äußeres Element 51, das ein Statorelement bildet und dafür ausgelegt ist, an einem (nicht gezeigten) Achsschenkel montiert zu werden, und ein inneres Element 52, das in dem äußeren Element 51 mittels doppelreihiger Kugeln 53, 53 angeordnet ist. Das innere Element 52 umfasst eine Radnabe 55 und einen inneren Ring 56, der auf der Radnabe 55 sitzt.
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Das äußere Element 51 hat an seinem Außenumfang einen integral ausgebildeten Karosseriemontageflansch 51b und an seinem inneren Umfang doppelreihige äußere Laufflächen 51a, 51a. Andererseits ist das innere Element 52 mit doppelreihigen inneren Laufflächen 55a, 56a ausgebildet, die den doppelreihigen äußeren Laufflächen 51a, 51a des äußeren Elements 51 gegenüberliegen. Eine innere Lauffläche 55a der doppelreihigen inneren Laufflächen 55a, 56a ist am Außenumfang der Radnabe 55 ausgebildet, und die andere innere Lauffläche 56a ist am Außenumfang des inneren Rings 56 ausgebildet. Der innere Ring 56 ist auf den zylindrischen Abschnitt 55b gepresst, der sich axial von der inneren Lauffläche 55a der Radnabe 55 erstreckt. Die doppelreihigen Kugeln 53, 53 sind zwischen den äußeren und inneren Laufflächen aufgenommen und werden durch Käfige 57, 57 rollfähig darin gehalten.
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Die Radnabe 55 ist an einem Ende integral mit einem Radmontageflansch 54 ausgebildet, an dem ein (nicht gezeigtes) Rad zu montieren ist, und der innere Ring 56 ist axial unbeweglich durch einen gestauchten Abschnitt 58 befestigt, der durch plastisches Verformen des Endes des zylindrischen Abschnitts 55b gebildet wird. Eine Dichtung 59 und eine Sensorkappe 63 sind an beiden Enden des äußeren Elements 51 montiert, um ein Austreten von in dem Lager enthaltenem Schmierfett und das Eindringen von Regenwasser oder Staub von außen in das Lager zu verhindern.
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Ein Magnetcodierer 60 ist auf den Außenumfang des inneren Rings 56 gepresst. Der Magnetcodierer 60 umfasst ein ringförmiges Stützelement 61 mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt und einen Codiererkorpus 62, der an der Seite des ringförmigen Stützelements 61 befestigt ist. Der Codiererkorpus 62 hat N- und S-Pole, die abwechselnd entlang seines Umfangs angeordnet sind.
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Eine Sensorkappe 63 ist in den Innenumfang des innenseitigen Endes des äußeren Elements 51 eingesetzt, um die Öffnung des äußeren Elements 51 zu schließen. Die Sensorkappe 63 umfasst einen mit einem Boden versehenen zylindrischen Kappenkorpus 64, der durch Spritzgießen eines Kunstharzes hergestellt wird, und ein ringförmiges metallisches Element 65. Das ringförmige metallische Element 65 ist aus Stahlblech zu einer ringförmigen Konfiguration mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt gepresst und wird während des Spritzgießens des Kappenkorpus 64 in den Kappenkorpus 64 integriert.
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Ein axial hervorstehender Abschnitt 66 ist an dem Kappenkorpus 64 an einem radial äußeren Abschnitt ausgebildet, und eine Sensoraufnahmebohrung 67 ist in dem hervorstehenden Abschnitt 66 an einer Position ausgebildet, die dem Magnetcodierer 60 entspricht. Wie in 11 gezeigt, ist eine Buchse 68 in die Sensoraufnahmebohrung 67 eingesetzt, und des Weiteren ist ein Sensor 69 mittels eines O-Rings 70 in die Buchse 68 eingesetzt. Der Sensor 69 umfasst einen integrierten Schaltkreis (IC), der sich in einem magnetischen Detektionselement 71 befindet, zum Ändern von Eigenschaften entsprechend der Flussrichtung, wie zum Beispiel ein Hallelement, ein Magnetwiderstandselement (MR-Element) usw., und weist einen Wellenformungsschaltkreis zum Formen der Ausgangswellenform des magnetischen Detektionselements 71 auf, und bildet das ABS eines Automobils zum Detektieren der Drehzahl eines Rades und für dessen Steuerung.
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Ein Montageabschnitt 72 steht von dem Sensor 69 hervor. Der Montageabschnitt 72 hat eine Bolzeneinsetzöffnung 73, in die eine Buchse 74 eingesetzt ist. Der Sensor 69 kann an dem Kappenkorpus 64 montiert werden, indem eine Sensorsicherungsschraube 75, die in die Buchse 74 eingeführt wird, in eine eingesetzte Mutter 76 hineingedreht wird.
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Der Kappenkorpus 64 und der Sensor 69 bestehen aus Kunststoffmaterialien mit geringer Wasserabsorption, wie zum Beispiel PA (Polyamid) 612, PPS (Polyphenylensulfid) usw., wodurch Abmessungsschwankungen und das Entstehen von Rissen, die ansonsten durch eine Absorption des Sensormontageelements verursacht werden würden, verhindert werden können und außerdem die Dichtleistung aufrecht erhalten werden kann (siehe Patentdokument 1 unten).
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DOKUMENT DES STANDES DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENT
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Patentdokument 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr.
JP 2007- 120 560 A -
Aus dem Stand der Technik ist zudem die
DE 11 2008 001 279 T5 bekannt. Diese offenbart eine Radlagervorrichtung mit eingebauter Raddrehzahl-Detektionsvorrichtung.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Weil bei einer solchen Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung des Standes der Technik der Sensor 69 in die Sensoraufnahmebohrung 67, die in dem hervorstehenden Abschnitt 66 des Kappenkorpus 64 ausgebildet ist, mittels des O-Rings 70 eingesetzt ist, würde der O-Ring 70 während des Einsetzens des Sensors 69 zwischen der Sensoraufnahmebohrung 67 und dem Sensor 69 eingeklemmt und somit beschädigt werden. Außerdem wird befürchtet, dass der Sensor 69 in eine außermittige Position in der Sensoraufnahmebohrung 67 gedrängt wird, wenn die Sensorsicherungsschraube 75 in die eingesetzte Mutter 76 hineingeschraubt wird, und dass der Presssitz des O-Rings 70 ungleichmäßig werden würde, wodurch die Dichtleistung außerordentlich beeinträchtigt werden würde. Dementsprechend würde Schmutzwasser durch die Sensoraufnahmebohrung 67 in das Radlager eintreten.
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Da die Sensoraufnahmebohrung 67 des Kappenkorpus 64 offen gehalten wird, bis der Sensor 69 in die Sensoraufnahmebohrung 67 in einer Montagestrecke eines Automobilherstellers eingesetzt ist, würden des Weiteren Fremdkörper durch die Sensoraufnahmebohrung 67 in das Radlager eindringen. Darum muss die Sensoraufnahmebohrung 67 mittels eines Dichtungselements, wie zum Beispiel eines Stopfens, vor der Montage des Sensors 69 in die Radlagervorrichtung verschlossen werden.
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Es ist darum eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik zu lösen und somit die Durchführbarkeit der Montage der Radlagervorrichtung zu verbessern sowie ihre Dichtleistung sicherstellen.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
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Für das Erfüllen der oben dargelegten Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung eine Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein äußeres Element, das an seinem Innenumfang integral mit doppelreihigen äußeren Laufflächen ausgebildet ist; ein inneres Element, das eine Radnabe und mindestens einen inneren Ring enthält, wobei die Radnabe an ihrem einen Ende integral mit einem Radmontageflansch ausgebildet ist und einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der sich axial von dem Radmontageflansch erstreckt, wobei der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt der Radnabe gepresst ist, wobei das innere Element an seinem Außenumfang mit doppelreihigen inneren Laufflächen ausgebildet ist, die den doppelreihigen äußeren Laufflächen gegenüberliegen; doppelreihige Rollelemente, die zwischen den äußeren Laufflächen und den inneren Laufflächen des äußeren Elements und des inneren Elements aufgenommen sind; einen Impulsgeberring, der dafür ausgelegt ist, auf dem Außenumfang des inneren Rings montiert und daran befestigt zu werden, und der magnetische Eigenschaften aufweist, die abwechselnd und gleichmäßig beabstandet entlang seiner Umfangsrichtung variieren; und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensorkappe, die aus Kunstharz durch Spritzgießen hergestellt wird und die auf dem innenseitigen Ende des äußeren Elements sitzt; einen Montageabschnitt, der an der Sensorkappe ausgebildet ist und axial von der Sensorkappe an einer radial äußeren Position hervorsteht, wobei eine Sensoreinheit an dem Montageabschnitt an einer Position, die dem Impulsgeberring entspricht, montiert ist und ein Drehzahlsensor in die Sensoreinheit eingebettet ist und gegenüber dem Impulsgeberring mit einem vorgegebenen axialen Luftspalt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich axial erstreckende Durchgangsbohrung in dem Montageabschnitt ausgebildet ist und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensoraufnahme integral mit der Durchgangsbohrung ausgeformt ist; dass die Sensoraufnahme aus einem nichtmagnetischen Stahlblech gepresst ist; und dass der Bodenabschnitt der Sensoraufnahme gegenüber dem Impulsgeberring mit einem vorgegebenen axialen Spalt angeordnet ist.
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Da die Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung nach Anspruch 1 Folgendes umfasst: einen Impulsgeberring, der dafür ausgelegt ist, auf dem Außenumfang des inneren Rings montiert und daran befestigt zu werden, und der magnetische Eigenschaften aufweist, die abwechselnd und gleichmäßig beabstandet entlang seiner Umfangsrichtung variieren; und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensorkappe, die aus Kunstharz durch Spritzgießen hergestellt wird und die auf dem innenseitigen Ende des äußeren Elements sitzt; einen Montageabschnitt, der an der Sensorkappe ausgebildet ist und axial von der Sensorkappe an einer radial äußeren Position hervorsteht, wobei eine Sensoreinheit an dem Montageabschnitt an einer Position, die dem Impulsgeberring entspricht, montiert ist und ein Drehzahlsensor in die Sensoreinheit eingebettet ist und gegenüber dem Impulsgeberring mit einem vorgegebenen axialen Luftspalt angeordnet ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass eine sich axial erstreckende Durchgangsbohrung in dem Montageabschnitt ausgebildet ist und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensoraufnahme integral mit der Durchgangsbohrung ausgeformt ist; dass die Sensoraufnahme aus einem nichtmagnetischen Stahlblech gepresst ist; und dass der Bodenabschnitt der Sensoraufnahme gegenüber dem Impulsgeberring mit einem vorgegebenen axialen Spalt angeordnet ist, ist es möglich, eine hoch-präzise Drehzahldetektion ohne Beeinträchtigung der Detektionsleistung des Drehzahlsensors auszuführen und einen zweckmäßigen Luftspalt zu erhalten, indem lediglich die Sensoreinheit in die Sensoraufnahme eingeführt wird, bis die Sensoreinheit am Boden der Sensoraufnahme anliegt, und dementsprechend die Ausführbarkeit der Montage zu verbessern, indem die komplizierte Luftspaltjustierung entfällt. Da die Innenseite des Lagers durch die mit einem Boden versehene Sensoraufnahme von außen her perfekt abgedichtet werden kann, ist es außerdem möglich, eine Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung bereitzustellen, deren Dichtleistung gewährleistet werden kann, ohne ein Dichtungsmittel, wie zum Beispiel einen O-Ring, zwischen der Sensoraufnahme und der Sensoreinheit anzuordnen.
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Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 2 definiert, dass die Sensoreinheit einen Sensorhalter hat, der Folgendes umfasst: einen integral ausgebildeten Einführabschnitt, in den der Drehzahlsensor eingebettet ist, und einen integral ausgebildeten Montageflansch, der dafür ausgelegt ist, an dem Montageabschnitt der Sensorkappe befestigt zu werden; wobei eine Mutter in den Montageabschnitt der Sensorkappe durch Umspritzen eingebettet wird; und wobei ein Sensorhalter der Sensoreinheit an dem Montageabschnitt der Sensorkappe mittels eines Sicherungsbolzens lösbar befestigt werden kann. Dies ermöglicht die sichere Befestigung der Sensoreinheit ohne die Gefahr einer Positionsverschiebung auf lange Sicht.
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Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 3 definiert, dass die Sensoraufnahme mit einem Flanschabschnitt ausgebildet ist, der sich am offenen Ende seines zylindrischen Abschnitts radial auswärts erstreckt. Es ist außerdem bevorzugt, wie in Anspruch 4 definiert, dass die Sensoraufnahme mit einem Falzbiegeabschnitt ausgebildet ist, der sich von seinem zylindrischen Abschnitt radial auswärts erstreckt. Es ist des Weiteren bevorzugt, wie in Anspruch 5 definiert, dass die Sensoraufnahme einen zylindrischen Abschnitt von kleinerem Durchmesser hat, der sich axial von seinem Bodenabschnitt erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt von größerem Durchmesser hat, der sich von dem zylindrischen Abschnitt von kleinerem Durchmesser über einen Falzbiegeabschnitt, der sich von dem zylindrischen Abschnitt von kleinerem Durchmesser radial auswärts erstreckt, fortsetzt. Diese in diesen Ansprüchen 3 bis 5 definierten Strukturen ermöglichen es, die Sensoraufnahme sicher an der Sensorkappe zu befestigen.
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Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 6 definiert, dass der Montageabschnitt mit der Durchgangsbohrung ausgebildet ist, in der die Sensoreinheit montiert ist, und dass der zylindrische Abschnitt der Sensoraufnahme in den Montageabschnitt eingebettet ist, ohne nach außen hin frei zu liegen. Dadurch ist es möglich, die Kontaktfläche zwischen dem Montageabschnitt der Sensorkappe und der Sensoraufnahme zu vergrößern und somit die Sensoraufnahme noch sicherer zu befestigen.
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Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 7 definiert, dass die Sensoraufnahme so in der Durchgangsbohrung ausgeformt ist, dass der Bodenabschnitt der Sensoraufnahme in Richtung des Impulsgeberrings von der Bodenfläche der Sensorkappe hervorsteht. Dadurch ist es möglich, einen zweckmäßigen axialen Spalt zwischen dem Impulsgeberring und der Sensoraufnahme einzustellen, ohne den Presssitz zwischen der Sensorkappe und dem Radlager zu beeinflussen.
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Es ist außerdem bevorzugt, wie in Anspruch 8 definiert, dass die Dicke eines Bleches, aus dem die Sensoraufnahme besteht, auf einen Bereich von 0,2 - 1,0 mm eingestellt wird. Dies ermöglicht die exakte Ausbildung der Konfiguration des zylindrischen Abschnitts der Sensoraufnahme und somit den Erhalt einer zweckmäßigen magnetischen Charakteristik.
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Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 9 definiert, dass die Sensorkappe einen mit einem Boden versehenen Kappenkorpus und ein Kernmetall, das integral mit dem Kappenkorpus geformt wird, an seinem offenen Ende umfasst, und dass das Kernmetall zum Außenumfang des Kappenkorpus hin frei liegt und dafür ausgelegt ist, mit dem äußeren Element in Kontakt gebracht zu werden, wenn die Sensorkappe in den Innenumfang des äußeren Elements hineingepresst wird. Dadurch ist es möglich, die Festigkeit und Steifigkeit der Sensorkappe zu vergrößern und außerdem die Dichtleistung des Passungsabschnitts dank seiner Metall-auf-Metall-Kontaktpassung zu verbessern.
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Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 10 definiert, dass das Kernmetall aus nicht-magnetischem Stahlblech pressgeformt ist. Dadurch ist es möglich, eine hoch-präzise Drehzahldetektion ohne Beeinträchtigung auszuführen.
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Es ist außerdem bevorzugt, wie in Anspruch 11 definiert, dass eine Durchgangsöffnung von kleinem Durchmesser mit einem kreisförmigen Querschnitt in dem Bodenabschnitt der Sensorkappe an der außenseitigen Endfläche der Mutter ausgebildet ist, und dass ein Dichtungselement aus einer Gummikugel in die Durchgangsöffnung hineingepresst wird. Dadurch kann verhindert werden, dass Regenwasser usw. von außen her ins Innere des Radlagers fließt, selbst wenn ein Spalt in dem Fügeabschnitt zwischen der durch Umspritzen eingebetteten Mutter und der Mutter entstehen würde.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Da die Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung Folgendes umfasst: ein äußeres Element, das an seinem Innenumfang integral mit doppelreihigen äußeren Laufflächen ausgebildet ist; ein inneres Element, das eine Radnabe und mindestens einen inneren Ring enthält, wobei die Radnabe an ihrem einen Ende integral mit einem Radmontageflansch ausgebildet ist und einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der sich axial von dem Radmontageflansch erstreckt, wobei der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt der Radnabe gepresst ist, wobei das innere Element an seinem Außenumfang mit doppelreihigen inneren Laufflächen ausgebildet ist, die den doppelreihigen äußeren Laufflächen gegenüberliegen; doppelreihige Rollelemente, die zwischen den äußeren Laufflächen und den inneren Laufflächen des äußeren Elements und des inneren Elements aufgenommen sind; einen Impulsgeberring, der dafür ausgelegt ist, auf dem Außenumfang des inneren Rings montiert und daran befestigt zu werden, und der magnetische Eigenschaften aufweist, die abwechselnd und gleichmäßig beabstandet entlang seiner Umfangsrichtung variieren; und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensorkappe, die aus Kunstharz durch Spritzgießen hergestellt wird und die auf dem innenseitigen Ende des äußeren Elements sitzt; einen Montageabschnitt, der an der Sensorkappe ausgebildet ist und axial von der Sensorkappe an einer radial äußeren Position hervorsteht, wobei eine Sensoreinheit an dem Montageabschnitt an einer Position, die dem Impulsgeberring entspricht, montiert ist und ein Drehzahlsensor in die Sensoreinheit eingebettet ist und gegenüber dem Impulsgeberring mit einem vorgegebenen axialen Luftspalt angeordnet ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass eine sich axial erstreckende Durchgangsbohrung in dem Montageabschnitt ausgebildet ist und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensoraufnahme integral mit der Durchgangsbohrung ausgeformt ist; dass die Sensoraufnahme aus einem nichtmagnetischen Stahlblech gepresst ist; und dass der Bodenabschnitt der Sensoraufnahme gegenüber dem Impulsgeberring mit einem vorgegebenen axialen Spalt angeordnet ist, ist es möglich, eine hoch-präzise Drehzahldetektion ohne Beeinträchtigung der Detektionsleistung des Drehzahlsensors auszuführen und einen zweckmäßigen Luftspalt zu erhalten, indem lediglich die Sensoreinheit in die Sensoraufnahme eingeführt wird, bis die Sensoreinheit am Boden der Sensoraufnahme anliegt, und dementsprechend die Ausführbarkeit der Montage zu verbessern, indem die komplizierte Luftspaltjustierung entfällt. Da die Innenseite des Lagers durch die mit einem Boden versehene Sensoraufnahme von außen her perfekt abgedichtet werden kann, ist es außerdem möglich, eine Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung bereitzustellen, deren Dichtleistung gewährleistet werden kann, ohne ein Dichtungsmittel, wie zum Beispiel einen O-Ring, zwischen der Sensoraufnahme und der Sensoreinheit anzuordnen, da die Sensoraufnahme nicht nach außen hin frei liegt.
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Figurenliste
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- 1 Eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
- 2 Eine teilweise vergrößerte Ansicht von 1;
- 3 Eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Modifikation von 2 zeigt;
- 4 Eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine weitere Modifikation von 2 zeigt;
- 5 Eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine weitere Modifikation von 2 zeigt;
- 6 Eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine weitere Modifikation von 2 zeigt;
- 7 Eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine weitere Modifikation von 2 zeigt;
- 8 Eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
- 9 Eine teilweise vergrößerte Ansicht von 8;
- 10 Eine Längsschnittansicht einer Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung des Standes der Technik; und
- 11 Eine teilweise vergrößerte Ansicht von 10.
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EINE BEVORZUGTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Eine bevorzugte Art der Ausführung der vorliegende Erfindung ist eine Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung, die Folgendes umfasst: ein äußeres Element, das an seinem Außenumfang einen integral ausgebildeten Karosseriemontageflansch aufweist, der an einem Achsschenkel zu montieren ist, und an seinem Innenumfang doppelreihige äußere Laufflächen aufweist; ein inneres Element, das eine Radnabe und mindestens einen inneren Ring enthält, wobei die Radnabe an ihrem einen Ende integral mit einem Radmontageflansch ausgebildet ist und einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der sich axial von dem Radmontageflansch erstreckt, wobei der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt der Radnabe gepresst ist, wobei das innere Element an seinem Außenumfang mit doppelreihigen inneren Laufflächen ausgebildet ist, die den doppelreihigen äußeren Laufflächen gegenüberliegen; doppelreihige Rollelemente, die zwischen den äußeren Laufflächen und den inneren Laufflächen des äußeren Elements und des inneren Elements aufgenommen sind; einen Impulsgeberring, der dafür ausgelegt ist, auf dem Außenumfang des inneren Rings montiert und daran befestigt zu werden, und der magnetische Eigenschaften aufweist, die abwechselnd und gleichmäßig beabstandet entlang seiner Umfangsrichtung variieren; und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensorkappe, die aus Kunstharz durch Spritzgießen hergestellt wird und die auf dem innenseitigen Ende des äußeren Elements sitzt; einen Montageabschnitt, der an der Sensorkappe ausgebildet ist und axial von der Sensorkappe an einer radial äußeren Position hervorsteht, wobei eine Sensoreinheit an dem Montageabschnitt an einer Position, die dem Impulsgeberring entspricht, montiert ist und ein Drehzahlsensor in die Sensoreinheit eingebettet ist und gegenüber dem Impulsgeberring mit einem vorgegebenen axialen Luftspalt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorkappe einen mit einem Boden versehenen Kappenkorpus und ein Kernmetall, das integral mit dem Kappenkorpus geformt wird, an seinem offenen Ende umfasst; dass eine sich axial erstreckende Durchgangsbohrung in dem Montageabschnitt ausgebildet ist und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensoraufnahme integral mit der Durchgangsbohrung ausgeformt ist; dass die Sensoraufnahme aus einem nichtmagnetischen Stahlblech gepresst ist; und dass der Bodenabschnitt der Sensoraufnahme gegenüber dem Impulsgeberring mit einem vorgegebenen axialen Spalt angeordnet ist.
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Erste Ausführungsform
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung; 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 1; 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Modifikation von 2 zeigt; und 4 bis 7 sind teilweise vergrößerte Ansichten, die andere Modifikationen von 2 zeigen. In der folgenden Beschreibung wird eine Außenseite einer Lagervorrichtung, wenn sie an einem Fahrzeug montiert ist, als „Außenseite“ (linke Seite in 1) bezeichnet, und eine Innenseite einer Lagervorrichtung, wenn sie an einem Fahrzeug montiert ist, wird als „Innenseite“ (rechte Seite in 1) bezeichnet.
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Die Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist ein Typ der sogenannten „dritten Generation“ für ein angetriebenes Rad und umfasst eine Radnabe 1 und ein doppelreihiges Kugellager 2, die als eine Einheit ausgebildet sind. Das doppelreihige Kugellager 2 umfasst ein inneres Element 3, ein äußeres Element 4 und doppelreihige Rollelemente (Kugeln) 5, 5, die zwischen den inneren und äußeren Elementen 3 und 4 aufgenommen sind. Das innere Element 3 enthält die Radnabe 1 und einen inneren Ring 7, der auf die Radnabe 1 gepresst ist.
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Die Radnabe 1 ist an ihrem außenseitigen Ende integral mit einem Radmontageflansch 6 ausgebildet, an dem ein (nicht gezeigtes) Rad zu montieren ist, und Nabenbolzen 6a sind an dem Radmontageflansch 6 entlang seines Umfangs in gleichmäßig beabstandeten Positionen befestigt. Außerdem ist die Radnabe 1 an ihrem Außenumfang mit einer (außenseitigen) inneren Lauffläche 1a ausgebildet, von der sich axial ein zylindrischer Abschnitt 1b erstreckt, auf den der innere Ring 7 mit einem vorgegebenen Presssitz gepresst ist. Der innere Ring 7 ist axial an der Radnabe 1 befestigt, wobei ein Vor-Lagerdruck durch einen gestauchten Abschnitt 1c ausgeübt wird, der durch plastisches Verformen des Endes des zylindrischen Abschnitts 1c radial auswärts gebildet wird. Eine innenseitige innere Lauffläche 7a ist am Außenumfang des inneren Rings 7 ausgebildet.
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Andererseits ist das äußere Element 4 an seinem Außenumfang integral mit einem Karosseriemontageflansch 4b ausgebildet, der dafür ausgelegt ist, an einem (nicht gezeigten) Achsschenkel montiert zu werden, und ist außerdem an seinem Innenumfang mit doppelreihigen äußeren Laufflächen 4a, 4a ausgebildet, die den doppelreihigen inneren Laufflächen 7a, 7a des inneren Elements 3 gegenüberliegen. Das doppelreihige Kugellager 2 umfasst: die doppelreihigen Rollelemente 5, 5, die zwischen den Laufflächen 4a, 1a und 4a und 7a aufgenommen sind; und Käfige 8 zum rollfähigen Halten der Rollelemente 5, 5 in gleichmäßigen Abständen entlang dem Umfang.
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Eine Dichtung 9 und eine Sensorkappe 10 sind an beiden Enden des äußeren Elements 4 montiert, um ringförmige Öffnungen abzudichten, die zwischen dem äußeren Element 4 und dem inneren Element 3 ausgebildet sind. Die Dichtung 9 und die Sensorkappe 10 verhindern das Austreten von in dem Lager enthaltenem Schmierfett und das Eindringen von Regenwasser oder Staub von außen her in das Lager.
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Die Radnabe 1 besteht aus Kohlenstoffstahl mit einem mittlerem Kohlenstoffgehalt von 0,40 - 0,80 Gew.-%, wie zum Beispiel S53C, und ist über eine Region, die die innere Lauffläche 1a von einer Basis 6b des Radmontageflansches 6, die eine Dichtungsanliegefläche der Dichtung 9 bildet, bis zu dem zylindrischen Abschnitt 1b enthält, durch Hochfrequenzinduktionshärtung auf eine Oberflächenhärte von 58 - 64 HRC gehärtet. Der gestauchte Abschnitt 1c ist nicht gehärtet und behält seine Härte von unter 30 HRC, die nach dem Schmieden vorhanden ist.
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Ähnlich der Radnabe 1 besteht das äußere Element 4 aus Kohlenstoffstahl mit einem mittlerem Kohlenstoffgehalt von 0,40 - 0,80 Gew.-%, wie zum Beispiel S53C, und mindestens doppelreihige äußere Laufflächen 4a, 4a sind durch Hochfrequenzinduktionsabschreckung auf eine Oberflächenhärte von 58 - 64 HRC gehärtet. Andererseits bestehen der innere Ring 7 und die Rollelemente 5 aus kohlenstoffreichem Chromstahl, wie zum Beispiel SUJ2, und sind durch Tauchhärtung auf eine Härte von 58 - 64 HRC durchgehärtet. Obgleich im vorliegenden Text ein doppelreihiges Schrägkugellager mit Kugeln als Rollelemente 5, 5 gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein solches Lager beschränkt, und es kann auch ein doppelreihiges Schrägrollenlager mit Schrägrollen als Rollelemente verwendet werden. Und obgleich im vorliegenden Text ein Lager des Typs der dritten Generation gezeigt ist, kann die vorliegende Erfindung auch Lager vom Typ der zweiten Generation angewendet werden, bei denen ein Paar innerer Ringe auf die Radnabe gepresst sind.
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Ein Impulsgeberring 11 ist auf den Außenumfang des inneren Rings 7 gepresst. Der Impulsgeberring 11 umfasst ein ringförmiges Stützelement 12 und einen Magnetcodierer 13, der an einer Seite des ringförmigen Stützelements 12 beispielsweise durch Anvulkanisieren befestigt ist. Der Magnetcodierer 13 besteht aus Elastomer, wie zum Beispiel Gummi, das mit ferritischem Magnetpulver vermischt ist, so dass N- und S-Pole abwechselnd entlang des Umfangs angeordnet sind, um einen Drehcodierer zum Detektieren der Drehzahl eines Rades zu bilden.
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Das ringförmige Stützelement 12 besteht aus einer Stahlplatte, wie zum Beispiel ferritischem Edelstahlblech (JIS SUS 430 usw.) oder geschütztem kaltgewalztem Blech (JIS SPCC usw.), die zu einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt gepresst wurde, und hat einen zylindrischen Abschnitt 12a, der auf dem inneren Ring 7 sitzt, und einen Stehplattenabschnitt 12b, der sich radial einwärts von dem zylindrischen Abschnitt 12a erstreckt. Der Magnetcodierer 13 ist an der Innenfläche des Stehplattenabschnitts 12b befestigt.
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Eine Sensorkappe 10 ist dafür ausgelegt, in den Innenumfang des innenseitigen Endes des äußeren Elements 4 eingesetzt zu werden, und ist daran befestigt, um eine Öffnung des äußeren Elements zu schließen. Die Sensorkappe 10 umfasst einen mit einem Boden versehenen zylindrischen Kappenkorpus 14, der durch Spritzgießen von Kunstharz hergestellt wird, und ein Kernmetall 15, das integral in eine Öffnung des Kappenkorpus 14 hineingeformt ist. Das Kernmetall 15 ist als ein ringförmiges Element mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt ausgebildet und wird durch Pressformen eines korrosionsbeständigen Edelstahlblechs oder eines geschützten kaltgewalzten Blechs (JIS SPCC usw.) hergestellt. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Kernmetall 15 aus nicht-magnetischem Stahlblech besteht, wie zum Beispiel austenitischem Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.).
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Wie in der vergrößerten Ansicht von 2 gezeigt, steht ein Montageabschnitt 16 axial von einem radial äußeren Abschnitt des Kappenkorpus 14 der Sensorkappe 10 hervor, und eine sich axial erstreckende Durchgangsbohrung 16a ist in dem Montageabschnitt 16 an einer Position ausgebildet, die dem Magnetcodierer 13 des Impulsgeberrings 11 entspricht. Eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensoraufnahme 17 ist integral mit der Durchgangsbohrung 16a ausgeformt. Die Sensoraufnahme 17 umfasst einen Bodenabschnitt 17a, der dafür ausgelegt ist, so angeordnet zu werden, dass er dem Magnetcodierer 13 mit einem vorgegebenen axialen Spalt (Luftspalt) gegenüberliegt, einen zylindrischen Abschnitt 17b, der sich axial von dem Bodenabschnitt 17a erstreckt, und einen Flanschabschnitt 17c, der sich am offenen Ende seines zylindrischen Abschnitts 17b radial auswärts erstreckt. Der Flanschabschnitt 17c unterstützt die sichere Befestigung der Sensoraufnahme 17 an dem Kappenkorpus 14.
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Die Sensoraufnahme 17 ist aus nicht-magnetischem Stahlblech, zum Beispiel austenitischem Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.), pressgeformt. Dadurch ist es möglich, eine hoch-präzise Drehzahldetektion ohne Beeinträchtigung eines Drehzahlsensors 19, der weiter unten beschrieben wird, auszuführen. Außerdem ist es möglich, eine hoch-präzise Drehzahldetektion ohne Beeinträchtigung auszuführen und einen zweckmäßigen Luftspalt zu erhalten, indem lediglich die Sensoreinheit 18 in die Sensoraufnahme 17 eingeschoben wird, bis die Sensoreinheit 18 an dem Bodenabschnitt 17a der Sensoraufnahme 17 anliegt, und dementsprechend die Ausführbarkeit der Montage zu verbessern, indem die komplizierte Luftspaltjustierung entfällt. Da die Innenseite des Lagers durch die mit einem Boden versehene Sensoraufnahme 17 von außen her perfekt abgedichtet werden kann, ist es außerdem möglich, eine Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung bereitzustellen, deren Dichtleistung gewährleistet werden kann, ohne ein Dichtungsmittel, wie zum Beispiel einen O-Ring, zwischen der Sensoraufnahme 17 und der Sensoreinheit 18 anzuordnen.
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Die Dicke „t“ eines Bleches, aus dem die Sensoraufnahme 17 besteht, wird auf einen Bereich von 0,2 - 1,0 mm, bzw. 0,4 - 0,8 mm, eingestellt. Wenn die Dicke „t“ kleiner als 0,2 mm ist, so wäre es schwierig, die Konfiguration des zylindrischen Abschnitts 17b der Sensoraufnahme 17 exakt zu formen. Wenn sie hingegen 1,0 mm übersteigt, so würde der Luftspalt zu groß werden, um eine zweckmäßige magnetische Charakteristik zu erhalten, wodurch die Detektionsgenauigkeit beeinträchtigt werden würde.
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Die Sensoreinheit 18 umfasst einen Drehzahlsensor 19, der ein magnetisches Detektionselement wie zum Beispiel ein Hallelement, ein Magnetwiderstandselement (MR-Element) usw. umfasst, um die Charakteristik entsprechend der Richtung des Magnetflusses zu ändern, sowie einen integrierten Schaltkreis (IC) mit integriertem Wellenformungsschaltkreis zum Formen der Ausgangswellenform des magnetischen Detektionselements und bildet das ABS eines Automobils zum Detektieren der Drehzahl eines Rades und zu dessen Steuerung.
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Der Drehzahlsensor 19 ist in einen Sensorhalter 20 eingebettet. Der Sensorhalter 20 ist integral mit einem Einführabschnitt 20a und einem Montageflansch 20b ausgebildet. Außerdem ist eine Mutter 21, die an ihrem Innenumfang ein Innengewinde 21a aufweist, in den Montageabschnitt 16 des Kappenkorpus 14 eingebettet. Die Sensoreinheit 18 wird an dem Montageabschnitt 16 durch Befestigen eines Sicherungsbolzens 22 durch den Montageflansch 20b hindurch gehalten. Eine ringförmige Nut 21b, die am Außenumfang der Mutter 21 ausgebildet ist, kann eine axiale Bewegung der Mutter 21 verhindern.
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3 zeigt eine Modifikation im Vergleich zu 2. Diese Modifikation unterscheidet sich im Grunde von der ersten Ausführungsform (2) lediglich in der Struktur der Sensorkappe. Darum wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet, und gleiche Bezugszahlen werden zum Bezeichnen desselben Strukturelements verwendet.
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Eine Sensorkappe 10' ist dafür ausgelegt, in das innenseitige Ende des äußeren Elements 4 eingesetzt zu werden, um seine Öffnung zu verschließen. Diese Sensorkappe 10' umfasst den mit einem Boden versehenen zylindrischen Kappenkorpus 14, der durch Spritzgießen von Kunstharz hergestellt wird, und ein Kernmetall 15', das integral mit dem Kappenkorpus 14 an seiner Öffnung ausgeformt ist. Das Kernmetall 15' ist als ein ringförmiges Element mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt ausgebildet und wird durch Pressformen eines korrosionsbeständigen Edelstahlblech hergestellt. Es besteht beispielsweise aus nicht-magnetischem Stahlblech, wie zum Beispiel austenitischem Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.), und ist integral mit dem Kappenkorpus 14 dergestalt ausgeformt, dass es am Außenumfang des Kappenkorpus 14 frei liegt. Die Sensorkappe 10' wird in den Innenumfang des innenseitigen Endes des äußeren Elements 4 mit einer Metall-auf-Metall-Kontaktpassung zwischen dem Kernmetall 15' und dem äußeren Element 4 hineingepresst. Dadurch ist es möglich, die Festigkeit und Steifigkeit der Sensorkappe 10' zu vergrößern und außerdem die Dichtleistung des Passungsabschnitts zu verbessern.
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4 zeigt eine weitere Modifikation im Vergleich zu 2. Diese Modifikation unterscheidet sich im Grunde von der ersten Ausführungsform (2) lediglich in der Konfiguration der Sensoraufnahme. Darum wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet, und gleiche Bezugszahlen werden zum Bezeichnen desselben Strukturelements verwendet.
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Der axial hervorstehende Montageabschnitt 16 ist an einem radial äußeren Abschnitt integral mit dem Kappenkorpus 14 ausgebildet, und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensoraufnahme 25 ist integral mit dem Montageabschnitt 16 an einer Position ausgeformt, die dem Magnetcodierer 13 entspricht. Die Sensoraufnahme 25 umfasst den Bodenabschnitt 17a, der dafür ausgelegt ist, so angeordnet zu werden, dass er dem Magnetcodierer 13 mit einem vorgegebenen axialen Spalt gegenüberliegt; einen zylindrischen Abschnitt 25a, der sich axial von dem Bodenabschnitt 17a erstreckt; und einen Falzbiegeabschnitt 26, der an dem zylindrischen Abschnitt 25a so ausgebildet ist, dass er sich im Wesentlichen an seiner axial mittigen Position radial auswärts erstreckt. Dadurch kann die Sensoraufnahme 25 noch sicherer an dem Kappenkorpus 14 befestigt werden.
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Die Sensoraufnahme 25 ist aus nicht-magnetischem Stahlblech, zum Beispiel austenitischem Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.), pressgeformt. Ähnlich der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist es dadurch möglich, eine hoch-präzise Drehzahldetektion ohne Beeinträchtigung der Detektionsleistung des Drehzahlsensors 19 auszuführen.
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5 zeigt eine andere Modifikation im Vergleich zu 2. Diese Modifikation unterscheidet sich im Grunde von der ersten Ausführungsform (2) lediglich in der Konfiguration der Sensoraufnahme. Darum wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet, und gleiche Bezugszahlen werden zum Bezeichnen desselben Strukturelements verwendet.
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Der axial hervorstehende Montageabschnitt 16 ist an einem radial äußeren Abschnitt integral mit dem Kappenkorpus 14 ausgebildet, und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensoraufnahme 27 ist integral mit dem Montageabschnitt 16 an einer Position ausgeformt, die dem Magnetcodierer 13 entspricht. Die Sensoraufnahme 27 umfasst einen Bodenabschnitt 27a, der dafür ausgelegt ist, so angeordnet zu werden, dass er dem Magnetcodierer 13 mit einem vorgegebenen axialen Spalt gegenüberliegt; einen zylindrischen Abschnitt 27b von kleinerem Durchmesser, der sich axial von seinem Bodenabschnitt 27a erstreckt; und einen zylindrischen Abschnitt 27d von größerem Durchmesser, der sich von dem zylindrischen Abschnitt 27b von kleinerem Durchmesser über einen Falzbiegeabschnitt 27c, der sich von dem zylindrischen Abschnitt 27b von kleinerem Durchmesser radial auswärts erstreckt, fortsetzt. Dadurch kann die Sensoraufnahme 27 noch sicherer an dem Kappenkorpus 14 befestigt werden.
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Die Sensoraufnahme 27 ist aus nicht-magnetischem Stahlblech pressgeformt, zum Beispiel austenitischem Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.). Ähnlich der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist es dadurch möglich, eine hoch-präzise Drehzahldetektion ohne Beeinträchtigung des Drehzahlsensors 19 auszuführen.
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6 zeigt eine andere Modifikation im Vergleich zu 2. Diese Modifikation unterscheidet sich im Grunde von der ersten Ausführungsform (2) lediglich in der Konfiguration der Sensoraufnahme. Darum wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet, und gleiche Bezugszahlen werden zum Bezeichnen desselben Strukturelements verwendet.
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Ein axial hervorstehender Montageabschnitt 16' ist an einem radial äußeren Abschnitt integral mit dem Kappenkorpus 14 ausgebildet, und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensoraufnahme 28 ist integral mit dem Montageabschnitt 16' an einer Position ausgeformt, die dem Magnetcodierer 13 entspricht. Die Sensoraufnahme 28 ist aus austenitischem Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.) pressgeformt und umfasst den Bodenabschnitt 17a, der dafür ausgelegt ist, so angeordnet zu werden, dass er dem Magnetcodierer 13 mit einem vorgegebenen axialen Spalt gegenüberliegt, und den zylindrische Abschnitt 17b, der sich axial von dem Bodenabschnitt 17a erstreckt. Da in dieser Modifikation der zylindrische Abschnitt 17b der Sensoraufnahme 28 in den Montageabschnitt 16' eingebettet ist, ohne nach außen hin frei zu liegen, ist es möglich, die Kontaktfläche zwischen dem Montageabschnitt 16' der Sensorkappe 10 und der Sensoraufnahme 28 zu vergrößern und somit die Sensoraufnahme 28 noch sicherer relativ zu der Sensorkappe 10 zu befestigen.
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7 zeigt eine andere Modifikation im Vergleich zu 2. Diese Modifikation unterscheidet sich im Grunde von der ersten Ausführungsform (2) lediglich in der Konfiguration der Sensoraufnahme. Darum wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet, und gleiche Bezugszahlen werden zum Bezeichnen desselben Strukturelements verwendet.
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Ein axial hervorstehender Montageabschnitt 16 ist an einem radial äußeren Abschnitt integral mit dem Kappenkorpus 14 ausgebildet, und eine mit einem Boden versehene zylindrische Sensoraufnahme 17 ist integral mit dem Montageabschnitt 16 an einer Position ausgeformt, die dem Magnetcodierer 13 entspricht. Die Sensoraufnahme 17 ist aus austenitischem Edelstahlblech (JIS SUS 304 usw.) pressgeformt und umfasst den Bodenabschnitt 17a, der dafür ausgelegt ist, so angeordnet zu werden, dass er dem Magnetcodierer 13 mit einem vorgegebenen axialen Spalt gegenüberliegt; den zylindrischen Abschnitt 17b, der sich axial von dem Bodenabschnitt 17a erstreckt; und einen Flanschabschnitt 17c, der sich am offenen Ende seines zylindrischen Abschnitts 17b radial auswärts erstreckt. In dieser Modifikation ist die Sensoraufnahme 17 in der Durchgangsbohrung 16a so ausgeformt, dass der Bodenabschnitt 17a der Sensoraufnahme 17 von der Bodenfläche 14a der Sensorkappe 14 in Richtung des Impulsgeberrings 13 hervorsteht. Dadurch ist es möglich, einen zweckmäßigen axialen Spalt zwischen dem Impulsgeberring 13 und der Sensoraufnahme 17 einzustellen, ohne den Presssitz zwischen der Sensorkappe 10 und dem Radlager 2 zu beeinflussen.
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Zweite Ausführungsform
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8 ist eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Radlagervorrichtung mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, und 9 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 8. Diese Ausführungsform unterscheidet sich im Grunde von der ersten Ausführungsform (1) lediglich darin, dass ein Dichtungselement zu der Sensorkappe hinzugefügt wird, und somit werden gleiche Bezugszahlen zum Bezeichnen desselben Strukturelements verwendet.
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Eine Sensorkappe 29 ist in das innenseitige Ende des äußeren Elements 4 eingesetzt, um die Öffnung des äußeren Elements 4 zu verschließen. Die Sensorkappe 29 umfasst einen mit einem Boden versehenen zylindrischen Kappenkorpus 30, der durch Spritzgießen von Kunstharz hergestellt wird.
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Wie in der vergrößerten Ansicht von 9 gezeigt, ist eine Durchgangsöffnung 23 von kleinem Durchmesser mit einem kreisförmigen Querschnitt in dem Bodenabschnitt eines Kappenkorpus 30 an der außenseitigen Endfläche der Mutter 21 ausgebildet, und ein Dichtungselement 24 aus einer Gummikugel ist in die Durchgangsöffnung 23 hineingepresst, um die Durchgangsöffnung 23 abzudichten. In dieser Ausführungsform ist die Durchgangsöffnung 23 die einzige Strömungsverbindung zwischen dem Inneren des Lagers und der Außenseite des Lagers. Dementsprechend ist es möglich, das Austreten von in dem Lager enthaltenen Fett infolge eines Anstiegs des Drucks im Inneren des Lagers sowie eine Verformung der außenseitigen Dichtung 9 zu verhindern, wenn die Sensorkappe 29 in das äußere Element 4 eingesetzt wird, und außerdem das Eindringen von Regenwasser usw. ins Innere des Radlagers von außen her zu verhindern, selbst wenn während der Fahrt eines Fahrzeugs aufgrund einer Temperaturveränderung ein Spalt in dem Fügeabschnitt zwischen der eingebetteten Mutter 21, die durch Umspritzen eingebettet wurde, und dem Montageabschnitt 16 entstehen würde.
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Das Dichtungselement 24 ist eine Gummikugel, die zum Beispiel aus Nitrilkautschuk, Fluorkautschuk, Acrylkautschuk oder hydriertem Nitrilkautschuk hergestellt ist. Dementsprechend kann das Dichtungselement 24 auf einfache Weise in der einfachen Durchgangsöffnung 23 montiert werden. Weil außerdem das kreisförmige Dichtungselement 24 in der kleinen Durchgangsöffnung 23, die eine kreisförmige konkave Oberfläche aufweist, mit einem vorgegebenen Presssitz montiert ist, kann die Dichtleistung verbessert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden. Natürlich fallen dem Durchschnittsfachmann beim Lesen und Verstehen der obigen ausführlichen Beschreibung Modifikationen und Alternativen ein. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung so ausgelegt wird, dass sie alle derartigen Alternativen und Modifikationen beinhaltet, soweit sie in den Geltungsbereich der beiliegenden Ansprüche oder ihrer Äquivalente fallen.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Erfindung kann auf jede Radlagervorrichtung vom Innenring-Drehtyp mit einer integrierten Drehzahldetektionsvorrichtung für ein Antriebsrad oder ein angetriebenes Rad sowie für Typen mit Kugeln oder Schrägrollen als Rollelemente angewendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radnabe
- 1a, 7a
- innere Lauffläche
- 1b
- zylindrischer Abschnitt
- 1c
- gestauchter Abschnitt
- 2
- doppelreihige Kugellager
- 3
- inneres Element
- 4
- äußeres Element
- 4a
- äußere Lauffläche
- 4b
- Karosseriemontageflansch
- 5
- Rollelement
- 6
- Radmontageflansch
- 6a
- Nabenbolzen
- 6b
- innenseitige Basis des Radmontageflansches
- 7
- innerer Ring
- 8
- Käfig
- 9
- Dichtung
- 10, 10', 29
- Sensorkappe
- 11
- Impulsgeberring
- 12
- Stützelement
- 12a, 17b, 25a
- zylindrischer Abschnitt
- 12b
- Stehabschnitt
- 13
- Magnetcodierer
- 14, 30
- Kappenkorpus
- 14a
- Bodenfläche
- 15, 15'
- Kernmetall
- 16, 16'
- Montageabschnitt
- 16a
- Durchgangsbohrung
- 17, 25, 27, 28
- Sensoraufnahme
- 17a, 27a
- Bodenabschnitt
- 17c
- Flanschabschnitt
- 18
- Sensoreinheit
- 19
- Drehzahlsensor
- 20
- Sensorhalter
- 20a
- Einführabschnitt
- 20b
- Montageflansch
- 21
- Mutter
- 21a
- Innengewinde
- 21b
- ringförmige Nut
- 22
- Sicherungsbolzen
- 23
- kleine Durchgangsöffnung
- 24
- Dichtungselement
- 26, 27c
- Falzbiegeabschnitt
- 27b
- zylindrischer Abschnitt von kleinem Durchmesser
- 27d
- zylindrischer Abschnitt von großem Durchmesser
- 51
- äußeres Element
- 51a
- äußere Lauffläche
- 51b
- Karosseriemontageflansch
- 52
- inneres Element
- 53
- Kugel
- 54
- Radmontageflansch
- 55
- Radnabe
- 55a, 56a
- innere Lauffläche
- 55b
- zylindrischer Abschnitt
- 56
- innerer Ring
- 57
- Käfig
- 58
- gestauchter Abschnitt
- 59
- Dichtung
- 60
- Magnetcodierer
- 61
- Stützelement
- 62
- Codiererkorpus
- 63
- Sensorkappe
- 64
- Kappenkorpus
- 65
- metallisches Element
- 66
- hervorstehender Abschnitt
- 67
- Sensoraufnahmebohrung
- 68, 74
- Buchse
- 69
- Sensor
- 70
- O-Ring
- 71
- magnetisches Detektionselement
- 72
- Montageelement
- 73
- Bolzeneinsetzöffnung
- 75
- Sensorsicherungsschraube
- 76
- Einsetzmutter
- t
- Dicke des Bleches
