DE19537039A1

DE19537039A1 - Radlagersensor für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19537039A1
Application number: DE1995137039
Authority: DE
Inventors: Erkenbert Wehner
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1995-10-05
Filing date: 1995-10-05
Publication date: 1997-04-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen zur Messung von Dreh- oder Winkelbewegungen vorgesehenen Radlagersensor für Kraftfahrzeu ge, mit einem als Meßwertgeber dienenden Encoder-Ring, der mit dem Rad, das die zu messende Bewegung ausführt, umläuft und der gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete, permanent magnetische Areale aufweist, mit einem aus einem Sensorgehäuse und einem Sensorkopf bestehenden Sensorkörper sowie mit einem den Sensorkörper halternden und am Encoder-Ring positionieren den Sensoraufnahmegehäuse.

Radlagersensoren dieser Art werden z. B. zur Messung der Dreh geschwindigkeit und des Drehverhaltens der einzelnen Räder eines Kraftfahrzeuges benötigt, wenn dieses Fahrzeug ein Rege lungssystem enthält, das diese Informationen als Eingangsgrößen des Regelungssystems verarbeitet. Solche Regelungssysteme die nen beispielsweise zur Blockierschutzregelung (ABS), Antriebs schlupfregelung (ASR), zum Erhalt der Fahrstabilität (FSR, ASMS). Für Fahrwerksregelungssysteme sind ebenfalls - unter anderem - Radsensor-Signale erforderlich.

Radlagersensoren sind bereits in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. In der internationalen Anmeldung WO 93/13424 (P 7301) ist ein Sensor der eingangs genannten Art beschrieben, der als wesentliche Bestandteile einen Signalgeberring oder Encoder- Ring, der mit dem Rad umläuft, einen ortsfesten Sensorkörper und einen Sensorhalter umfaßt. Der Sensorkörper ist in Form eines Steckers, der Sensorhalter in Form eines Sensorkörper aufnahmegehäuses, das an der Peripherie des Signalgeberringes ortsfest angeordnet ist, ausgebildet.

Aus der DE 44 45 120 A1 (P 7805) ist auch bereits ein Drehzahl sensor bekannt, dessen stationärer Meßwertaufnehmer ein magneto-resistives Sensorelement und zwei Permanentmagnete enthält und dessen Meßwertgeber oder Encoder in Form einer Scheibe ausgebildet ist, an deren Peripherie permanentmagneti sche Areale gleichmäßig verteilt in den Meßwertgeberring einge fügt sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Radlager sensor der eingangs genannten Art zu entwickeln, der sich durch geringen Herstellungsaufwand, einfache Montage und insbesondere einfache Befestigung des Sensorkörpers an der Peripherie des Encoder-Ringes auszeichnet. Außerdem war ein Schutz der schmutzempfindlichen Bestandteile des Sensors vor Verschmut zungen jeder Art gefordert.

Es hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe durch den im beigefügten Anspruch 1 beschriebenen Radlagersensor gelöst werden kann, dessen Besonderheit darin besteht, daß der Encoder-Ring in Form eines mit einem Radlager-Innenring um laufenden Dichtringes, in dem die permanentmagnetischen Areale eingesetzt sind, ausgebildet ist, und daß an einem stationären Radlager-Außenring ein Sensor-Befestigungsring angebracht ist, der den Encoder-Ring abdeckt und der eine Ausweitung besitzt, die das Sensoraufnahmegehäuse bildet und die eine Ausnehmung aufweist, durch die hindurch der Sensorkopf des Sensorkörpers in die Ausweitung des Sensor-Befestigungsringes einsetzbar ist, und daß schließlich der Sensorkörper nach dem Einsetzen in das Sensoraufnahmegehäuse bzw. in die Ausweitung des Sensor-Befe stigungsringes mit Hilfe einer Befestigungsklammer, die das Sensorgehäuse und das Sensoraufnahmegehäuse umgreift und an der Außenwandung des Sensoraufnahmegehäuses einschnappt oder ein rastet, arretierbar ist.

Der erfindungsgemäße Radlagersensor besteht ausschließlich aus vergleichsweise einfach herzustellenden und mit wenigen Hand griffen am Radlager zu montierenden Bauteilen. Der Sensor-Be festigungsring läßt sich vorzugsweise auf dem Radlager-Außen ring durch Paßsitz oder Preßsitz montieren. Ein solcher Ring, der aus Blech oder Kunststoff bestehen kann, erfordert nur geringen Herstellungsaufwand und stellt gleichzeitig einen wirkungsvollen Schutz des Encoder-Ringes und des in die Aus weitung eingesetzten Sensorkopfes dar. Gleichzeitig wird der Sensorkörper beim Einsetzen in die Ausweitung des Sensorbefe stigungsringes in der vorgesehenen Lage am Encoder-Ring posi tioniert und in dieser Lage durch das Aufsetzen der Befesti gungsklammer arretiert. Eine Demontage des Sensorkörpers in der Werkstatt zur Überprüfung des Radlagersensors oder zum Ersatz einzelner Bauteile, insbesondere des Sensorkörpers, ist ohne Schwierigkeiten und ohne höheren Zeitaufwand möglich.

Die Herstellung des Encoder-Ringes durch Einlagerung von perma nentmagnetischen Arealen in einen Dichtring des Radlagers trägt ebenfalls dazu bei, daß der Herstellungsaufwand für den erfin dungsgemäßen Sensor insgesamt vergleichsweise gering ist. In den beigefügten Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beigefügten Abbildungen hervor.

Es zeigen

Fig. 1 in schematisch vereinfachter Darstellung den Längs schnitt durch ein Radlager mit einem Radlagersensor der erfindungsgemäßen Art und

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt auf den Sensor nach Fig. 1 in Richtung der Pfeile A in Fig. 1.

Der erfindungsgemäße Radlagersensor besteht im wesentlichen aus einem Meßwertgeber, einem Meßwertaufnehmer und einem Befesti gungselement, mit dem der Meßwertaufnehmer an einem stationären Teil eines Radlagers befestigt ist. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, hat der Meßwertgeber die Form eines Encoder-Ringes 3, der durch Einbetten von permanentmagnetischen Arealen 2 in den Dichtring 3 eines Kugellagers hergestellt wurde. Dieser Dicht ring und Encoder-Ring 3 sitzt auf einem Radlager-Innenring 4, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Bestandteil einer Welle 1 ist, deren Drehzahl mit dem Radladersensor gemessen werden soll. Ein Radlager-Außenring 5 gehört zu den stationären Teilen des dargestellten Radlagers. Dieser Radlager-Außenring 5 ist an einem in Fig. 1 nur teilweise dargestellten Achskörper 6 angeschraubt oder auf eine andere Weise befestigt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen aktiven Sensor. Der Meßwertaufnehmer dieses Sensors ist Be standteil eines Sensorkörpers, der sich aus einem Sensorgehäuse 8 und einem Sensorkopf 9, der den eigentlichen Meßwertaufnehmer darstellt oder enthält, zusammensetzt. Bei solchen aktiven Sensoren besteht der Meßwertaufnehmer 9 aus magneto-resistiven Widerständen oder aus Hall-Elementen 9′, aus einem oder mehre ren Permanentmagneten 11 und aus elektronischen Schaltkreisen. Zwischen der dem Dichtring 3 zugewandten Oberfläche des Sensor kopfes 9 und diesem Dichtring, der gleichzeitig als Encoder- Ring dient, befindet sich ein enger, vorgegebener Luftspalt. Der Dichtring 3 sitzt auf dem Radlager-Innenring 4, rotiert also mit dem Rad, und endet radial nach außen in - hier nur angedeutete - Dichtlippen 3′, die auf der Innenfläche des Radlader-Außenrings 5 gleiten.

Das Sensorgehäuse 8 enthält den Anschluß an ein Kabel 10 und erforderlichenfalls weitere mechanische und elektrische Kompo nenten enthält.

Der Radlager-Außenring 5 trägt einen aufgesetzten oder auf ge preßten Sensor-Befestigungsring 12, der sich radial nach innen erstreckt, mindestens bis zum Radlager-Innenring 4 reicht und sich schützend über den Dichtring und Encoder-Ring 3 legt. Dieser Sensor-Befestigungsring 12 besitzt eine Ausbeulung oder Ausweitung 13, die das Sensoraufnahmegehäuse für den Sensorkör per 7 und insbesondere für den Sensorkopf 9 bildet. In der radial nach außen weisenden Fläche der Ausweitung 13 des Sensor-Befestigungsringes 12 befindet sich eine Ausnehmung 14, in die der Sensorkörper 7 hineingesteckt wird und deren Kontur derart vorgegeben ist, daß der Sensorkopf 9 beim Einstecken des Sensorkörpers 7 relativ zu dem Encoder-Ring 3, wobei es ins besondere auf die Einhaltung des vorgegebenen Luftspaltes an kommt, positioniert wird.

Nach dem Einstecken des Sensorkörpers 7 in das Sensoraufnahme gehäuse bzw. in die Ausweitung 13 des Sensor-Befestigungsringes 12 wird erfindungsgemäß, wie aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 deutlich wird, eine Befestigungsklammer 15, die das Sensor gehäuse 8 und die Ausbeulung bzw. Ausweitung 13 des Sensor- Befestigungsringes 12 umfaßt, aufgesetzt. Die Befestigungsklam mer 15 endet in Umbügen 16, die nach dem Aufsetzen dieser Klam mer das Sensoraufnahmegehäuse bzw. die Ausweitung 13 beidseitig umgreifen und an der Unterseite dieses Gehäuses einschnappen oder einrasten. Dies ist eine besonders einfache, zweckmäßige Ausbildung der Befestigungsklammer 15, die einen sicheren Halt des Sensorkörpers 7 in der Ausweitung des Sensor-Befestigungs ringes 12 gewährleistet und eine besonders einfache Montage und Demontage zuläßt.

Die Befestigungsklammer 15 kann beispielsweise in Form eines Stanzteils aus elastischem Metall ausgebildet sein, oder sie besteht aus elastischem Kunststoff. In beiden Fällen ist nur geringer Herstellungsaufwand erforderlich.

Claims

1. Radlagersensor für Kraftfahrzeuge, zur Messung von Dreh- oder Winkelbewegungen, mit einem als Meßwertgeber dienen den Encoder-Ring, der mit dem die zu messende Bewegung ausführenden Rad umläuft und der gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete, permanentmagnetische Areale aufweist, mit einem aus einem Sensorgehäuse und einem Sensorkopf bestehenden Sensorkörper sowie mit einem den Sensorkörper halternden und am Encoder-Ring positionie renden Sensoraufnahmegehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Encoder-Ring (3) in Form eines mit einem Radlager- Innenring (4) umlaufenden Dichtringes (3, 3′), in dem die permanentmagnetischen Areale (2) eingesetzt sind, ausge bildet ist, daß an einem stationären Radlager-Außenring (5) ein Sensor-Befestigungsring (12, 13) angebracht ist, der den Encoder-Ring (3) abdeckt und der eine Ausweitung (13) besitzt, die das Sensoraufnahmegehäuse bildet und die eine Ausnehmung (14) aufweist, durch die hindurch der Sensorkopf (9) des Sensorkörpers (7) in die Ausweitung (13) des Sensor-Befestigungsringes (12) einsetzbar ist, und daß der Sensorkörper (7) nach dem Einsetzen in das Sensoraufnahmegehäuse mit Hilfe einer Befestigungsklammer (15), die das Sensorgehäuse (8) und das Sensoraufnahme gehäuse umgreift und an der Außenwandung des Sensorauf nahmegehäuses (13) einschnappt oder einrastet, arretier bar ist.

2. Radlagersensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor-Befestigungsring (12) auf dem Radlager- Außenring (5) durch Paßsitz oder Preßsitz montiert ist.

3. Radlagersensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Sensorkopf (9) magneto-resistive Wider stände, Hall-Elemente oder dergleichen sowie einen oder zwei Permanentmagnete (11) enthält und als aktives Sensor element ausgebildet ist.