DE19528872A1 - Radlagerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radlagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Radlagerungen für Kraftfahrzeuge weisen oft eine Drehzahlerfassungseinrichtung auf, um z. B. Signale zur Antiblockierregelung zu generieren. Dazu ist am drehenden Lagerring ein Impulsgeberring angeordnet, dem ein am Gehäuse oder am stehenden Lagerring befestigter Sensor gegenübersteht. Zwischen Sensor und Impulsgeberring befindet sich ein Luftspalt, der wegen der Signalstärke und -Güte möglichst klein sein soll.

Nähere Einzelheiten bezüglich der grundsätzlichen Funktionsweise der Drehzahlerfassungseinrichtungen sind in dem Aufsatz von Bayer " A New Generation: ABS Capable Wheel Bearings" SAE Paper 910699 ISSN 0148- 7191 vom Feb. 25, 1991 oder in der DE-OS 19 11 513 (Kelsey-Hayes) beschrieben.

Im Fahrbetrieb treten bei den Radlagerungen statische und dynamische Belastungen auf, die zu Luftspaltveränderungen führen, welche die Signalqualität verändern. Dabei ist auch zu berücksichtigen, daß bei einem Anstreifen des Impulsgeberringes am Sensor dieser zerstört werden kann, der Sicherheitsabstand des Luftspaltes wegen der Signalausbeute aber auch nicht zu groß werden darf.

Es besteht deshalb die Aufgabe, bei Radlagern der eingangs genannten Art den Impulsgeberring und den Sensor so auszubilden, daß die in Folge statischer oder dynamischer Belastung auftretende Luftspaltänderung keinen nachteiligen Einfluß auf die Signalqualität hat und eine einfache und kostengünstige Ausführung der Drehzahlerfassungseinrichtung ermöglicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2-7 angegeben.

Durch die Ausbildung des Impulsgeberringes als Kugelabschnitt oder als Kugelzone deren Kugelmittelpunkt im Kippmittelpunkt des Lagers liegt und die dazu konzentrische Anordnung des Sensors im Kippruhepunkt des Lagers wirken sich Durchbiegungen und elastische Verformungen der Radlagerung nicht auf die Signalqualität aus. Trotzdem ist eine einfache und kostengünstige Drehzahlerfassung gegeben. So ergibt die Ausbildung nach Anspruch 5 oder 6 gleichzeitig eine wirksame Abdichtung der Radlager. Der Begriff Kugelzone wird nachfolgend verallgemeinernd für alle Kugelabschnittsformen verwendet, also für Halbkugelabschnitte, Kugelschichten, Kugelkeile usw.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine Radlagerung im Schnitt mit einem außerhalb der Lagerachse angeordnetem Sensor und einem als teilweise halbkugelige Abdeckkappe ausgebildeten Impulsring.

Fig. 2 zeigt eine Radlagerung im Schnitt mit einem konzentrisch zur Lagerachse angeordnetem Sensorgehäuse und einem als halbkugelige Abdeckkappe ausgebildeten Impulsring.

Fig. 3 zeigt eine Radlagerung im Schnitt mit einem außerhalb der Lagerachse angeordnetem Sensor und einem Impulsring, der als schmale Kugelzone ausgebildet ist.

In Fig. 1 ist der Radträger der Radlagerung mit 1 bezeichnet. Er weist einen Flansch 2 zur Befestigung der Radfelge (nicht gezeigt) auf und nimmt an seinem Absatz 3 die Innenringe 4 der Lagerung auf. Die Innenringe 4 sind über einen plastisch verformten Wulst 5 auf dem Absatz 3 verspannt. Die Lagerung besteht weiterhin aus den Kugelreihen 6, den Käfigen 7 und dem hier einteiligen Außenring 8. Der Außenring 8 besitzt einen Flansch 9, der mit Schrauben 10 am Fahrzeug 11 befestigt ist. Zur Drehzahlerfassung ist am drehenden Innenring 4 ein Impulsgeberring 12 aufgepreßt, der als Kugelzone ausgebildet ist und im Bereich 12′ mit in Umfangsrichtung gesehen wechselnden Abschnitten zur Impulsgebung versehen ist. Die Bereiche 12′ können gezahnt oder gewellt ausgebildet sein, Magnete aufweisen oder mit magnetisierbaren Abschnitten versehen sein oder Ausnehmungen besitzen, die den kontinuierlichen Magnetfluß periodisch verändern, so daß diese Änderung von dem Sensor 13 registriert wird. Dazu ist der Sensor 13 gegenüber dem Bereich 12′ in einem Sensorgehäuse 14 angeordnet, das eine Sensoraufnahme 15 besitzt, in der der Sensor 13 z. B. mittels einer Haltekappe 16 befestigt ist. Das Sensorsignal wird über ein Anschlußkabel 17 zu einer Signalverarbeitung (ABS-Prozessor) geleitet. Der als Kugelzone ausgebildete Bereich 12′ hat seinen Kugelmittelpunkt M in der Lagermitte, so daß Durchbiegungen und Verkippungen in Folge von Belastungen der Lagerung auf den Luftspalt zwischen Sensor 13 und Impulsgeberring 12 keinen Einfluß haben, da sich der Bereich 12′ bei Verkippung entlang einer Kugeloberfläche mit dem Radius R bewegt und der Abstand zum Sensor gleich bleibt.

Fig. 2 zeigt einen ähnlichen Aufbau wie Fig. 1, wobei jedoch der Impulsgeberring 12 und die Sensoraufnahme 15 konzentrisch zum Kugelmittelpunkt M und zur Lagerachse angeordnet sind. Auch hier befindet sich der Kugelmittelpunkt M im Kippmittelpunkt der Lagerung, während der Sensor 13 im Kippruhepunkt angeordnet ist. Auf der Kugelzone mit dem Radius R sind wieder die Bereiche 12′ so angeordnet, daß sie dem Sensor 13 gegenüberstehen. Das Sensorgehäuse 14 dient dabei gleichzeitig als Schutzkappe und Abdichtung für die Radlagerung.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführung zeigt eine besonders platzsparende Anordnung von Impulsgeberring 12 und Sensor 13. Der Impulsgeberring 12 ist in Form eines einfachen Blechteils lediglich als schmale Kugelzone ausgebildet, die nur den Bereich 12′ trägt. Dadurch läßt sich auch das Sensorgehäuse 14 axial platzsparend ausbilden. Der Bereich 12′ ist lediglich um das Maß der zu erwartenden Verschwenkung größer ausgebildet als der Sensor 13.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Radlagerungen beschränkt, sondern kann auch bei Kegelrollenlagern, verschraubten Radlagern oder bei drehenden Außenringen verwendet werden. Auch können an Stelle von Blechteilen für Impulsring 12 und Sensorgehäuse 14 Kunststoffkappen Verwendung finden.

Claims (7)

1. Radlagerung mit Drehzahlerfassungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei einem mit dem drehenden Lagerring verbundenen Impulsring ein im Gehäuse oder am stehenden Lagerring angeordneter Sensor gegenübersteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeberring (12) als Kugelabschnitt, Kugelausschnitt oder Kugelzone oder als Teil davon ausgebildet ist, derart, daß der Kugelmittelpunkt (M) etwa im Kippmittelpunkt des Lagers angeordnet ist und der Sensor (13) konzentrisch zu diesem Kugelmittelpunkt (M) dem Impulsring (12) mit Luftspaltabstand gegenübersteht.

2. Radlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelmittelpunkt (M) in der Lagermitte angeordnet ist.

3. Radlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuse (14) konzentrisch zum Kugelmittelpunkt (M) und zu der Lagerachse angeordnet ist.

4. Radlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (13) konzentrisch zum Kugelmittelpunkt (M) aber außerhalb der Lagerachse angeordnet ist.

5. Radlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeberring (12) als halbkugelig bzw. teilweise halbkugelig geformte Abdeckkappe ausgebildet ist.

6. Radlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (13) in einer halbkugelig bzw. teilweise halbkugelig geformten Abdeckkappe angeordnet ist.

7. Radlagerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkappe aus Blech geformt ist.