DE19827073C2 - Sensierte nicht angetriebene Lastfahrzeugachse mit einer Scheibenbremse - Google Patents

Sensierte nicht angetriebene Lastfahrzeugachse mit einer Scheibenbremse

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Description

Die Erfindung betrifft eine nichtangetriebene Lastfahrzeug­ achse mit einer Scheibenbremse und mit folgenden Einzeltei­ len:
  • - einer auf einen Achsstummel aufgeschobenen Lager-Naben- Einheit,
  • - einer Bremsscheibe im Bereich der Lager-Naben-Einheit,
  • - einem ortsfest angeordneten Sensorelement einer Blo­ ckierschutzeinrichtung (ABS), das mit einem Impulsring zusammenwirkt.
Eine derartige Lastfahrzeugachse ist aus der DE 42 06 910 A1 bekannt. Das zu der Blockierschutzeinrichtung (ABS) gehören­ de Meßwerterfassungssystem besitzt einen Impulsring. Ein Sensorelement ist dabei in die Bremstrommel integriert oder über Halterungen an dem Außenring eines Radlagers befestigt. Der Sensor kann parallel oder in einem spitzen Winkel zur Drehachse angeordnet sein. Durch die spitzwinklige Anordnung ist die Zugänglichkeit und Montierbarkeit des Sensors leicht verbessert.
Bei diesen Anordnungen wird jedoch immer noch als nachteilig angesehen, daß das Sensorelement entweder schwer zugänglich oder der Impulsring sperrig angeordnet ist.
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Nabenanordnung an­ zugeben, bei der der für das Meßwerterfassungssystem erfor­ derliche Impulsring raumsparend und der Sensor leicht aus­ wechselbar unterbracht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine nicht­ angetriebene Lastfahrzeugachse, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Sensorelement an einer kegelmantelförmigen Ab­ schrägung zwischen Achsstummel und dem Achsenhauptteil an der Fahrzeugachse so befestigt ist, daß die Achse des Sen­ sorelementes in einem spitzen Winkel schräg zur Achse des Achsstummels gestellt ist.
Vorteilhaft ist bei der hier gewählten Konfiguration der La­ ger-Naben-Einheit, daß eine kegelmantelförmige Abschrägung vorhanden ist, so daß zwischen Achsstummel und dem Achsen­ hauptteil der Sensor mit seinem Gehäuse befestigt werden kann.
Ein weiterer Vorteil ist, daß die zugehörigen Teile des Im­ pulsringes so ausgestattet sein können, daß sie bestimmte empfindliche Teile der Nabe überdecken und damit vor Spritz­ wasser und Schmutz abschirmen.
Um eine gute Abdichtungswirkung hervorzurufen, ist der Im­ pulsring mit seinem einen Schenkel an einem drehbaren Teil der Lager-Naben-Einheit angebracht und überdeckt den Über­ gangsbereich zwischen dem drehbaren und dem stehenden Teil des Lager-Naben-Einheit. Dabei bildet der Impulsring gegen­ über dem Übergangs- und Lagerbereich der Lager-Naben-Einheit eine Labyrinthdichtung.
Der Impulsring ist vorzugsweise aus Blech nicht spanabhebend gefertigt; er kann auch aus vollem Metall-Material spanabhe­ bend gefertigt sein oder aus metallbeschichtetem oder me­ tallgefülltem Kunststoff bestehen, um insbesondere eine In­ duktion oder einen Hall-Effekt hervorzurufen.
Der Querschnitt des Impulsrings sollte so sein, daß er an dem drehenden Teil der Lager-Naben-Einheit einfach zu befes­ tigen ist. Hierfür bietet sich vorzugsweise ein Querschnitt in C- oder L-Form an. Es ist jedoch auch eine Z-Form mög­ lich, bei der die sich an den Steg anschließenden Schenkel gegensinnig abgewinkelt sind. Dabei ist vorzugsweise die ke­ gelmantelförmige Meßfläche des Impulsringes von seinem mitt­ leren Steg gebildet.
Der C-förmig ausgebildete Impulsring weist vorzugsweise ei­ nen mittleren Steg und zwei sich an den Steg anschließende Schenkel auf, so daß der Übergangsbereich einer Lager-Naben- Einheit überdeckt ist und dieser abgeschirmt ist.
Einer der Schenkel sollte vorzugsweise parallel zu einer Mantellinie der Abschrägung verlaufen, die zwischen Achs­ stummel und dem Achsenhauptteil angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Bereich des Achsstummels mit Lager-Naben- Einheit und Sensorelement bei einem Lastfahrzeug­ rad;
Fig. 2 eine detaillierte Anordnung eines Sensorelementes am Achsstummel der Fahrzeugachse,
Fig. 3 einen Impulsring im Querschnitt.
In Fig. 1 ist eine Nabenanordnung 100 für ein Lastfahrzeug­ rad dargestellt, und zwar ohne Felge, Bremse und Bereifung. Die Nabenanordnung verfügt über ein sogenanntes Truck-Hub- Unit als Lager-Naben-Einheit 10. Es handelt sich um eine vor­ gefertigte Lagereinheit, die abgedichtet ist, auf Lebensdau­ er geschmiert und eingestellt ist. Sie bietet Befestigungs­ möglichkeiten für eine Bremsscheibe und für das Rad. Wegen ihrer Positionsgenauigkeit sind derartige Lager-Naben- Einheiten üblicherweise auch genutzt für die Integration von Einrichtungen zur Erfassung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades, die wiederum mit Sensoren eines ABS-Systems zu­ sammenarbeiten.
Erläutert ist beispielsweise eine solche Truck-Hub-Unit in der Zeitschrift EVOLUTION der Firma SKF, Sonderdruck Nr. 3/1996, S. 20, 21. Das Truck-Hub-Unit 10 ist mit einer in­ nenbelüfteten Bremsscheibe 6 und einem Radflansch 3 verbun­ den. Der Radflansch 3 ist über einen Bremsscheiben-Topf 16 an einem drehbaren, äußeren Teil 10.1 der Lager-Naben- Einheit 10 mittels Bolzen 5 abnehmbar angeschraubt. Andere Formen der Bremsscheibe sind ebenfalls möglich.
Ferner zeigt Fig. 1 ein Meßwerterfassungssystem 20 einer Blockierschutzeinrichtung, üblicherweise mit ABS abgekürzt. Wesentliche Teile des Meßwerterfassungssystems 20 sind ein Sensorelement 21 und ein Impulsring 22.
Das Sensorelement 21 wird von einer zylindrischen Hülse 24 umhüllt und gehalten. Die Achse des Sensorelementes 21 liegt in einem spitzen Winkel β von etwa 36° schräg zur Achse des Achsstummels 11. Die Hülse 24 ist direkt an einer kegelman­ telförmigen Abschrägung 31 zwischen Achsstummel 11 und dem Achsenhauptteil 15 der Fahrzeugachse befestigt, beispiels­ weise durch eine entsprechende Schweißnaht mit der Mantelli­ nie M, vgl. Fig. 2, Schweißnaht 24.1. Die Lage und Stellung des Sensorelementes 21 sind damit exakt definiert.
Der mit dem Sensorelement 21 zusammenwirkende Impulsring 22 ist an einem drehbaren, äußeren Teil 10.1 des Truck-Hub- Units 10 angebracht. Dieser besitzt eine abgeschrägte Schul­ ter 13, die den mittleren Teil des Impulsringes 22 trägt und unterfüttert. Zwischen dem Impulsring 22 und dem Sensorele­ ment 21 ist, wie erforderlich, ein Luftspalt 23 vorgesehen. Der Impulsring 22 besteht, ähnlich wie ein Stroboskoprad, aus einer Reihe auf der Peripherie angeordneter Einschnitte 28, die in genau festgelegten Winkelschritten voneinander entfernt sind. Der Ring kann aus Metall in nicht spanabhe­ bender Fertigung oder aus metallbeschichtetem oder metall­ pulver-gefülltem Kunststoff bestehen.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Impulsringes 22 in seinem Querschnitt Q näher und detailliert dargestellt. Der einstückig hergestellte, im Querschnitt etwa C-förmige Impulsring 22 besteht aus einem mittleren Steg 22.1 und aus zwei sich an diesen anschließenden Schenkeln 22.2 und 22.3. Er bildet einen Spalt 27 gegenüber dem feststehenden Teil der Achse aus.
Mit dem längeren Schenkel 22.3 und dem mittleren Steg 22.1 wird der Impulsring 22 anliegend an der Schulter 13 des Truck-Hub-Units 10 angebracht, beispielsweise angeklebt. Der dem Schenkel 22.3 gegenüberliegende, kürzere Schenkel 22.2 ist so ausgebogen, daß dieser im montierten Zustand parallel zur Mantellinie M der Abschrägung 31 verläuft. Die darge­ stellte C-Konfiguration kann auch durch eine Z-Konfiguration ersetzt werden; in diesem Fall ist der Schenkel 22.2 zur an­ deren Seite hin abgewinkelt. Der mittlere, mit Schlitzen 28 versehene Steg 22.1 weist eine von dem Sensorelement 21 ab­ zutastende Meßfläche 26 mit sehr vielen Einschnitten 28 auf.
Die dargestellte Konfiguration und Anbringung des Impulsrin­ ges 22 ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil empfindliche Lagerteile der Lager-Naben-Einheit nach außen in der Art einer Labyrinthdichtung abgeschirmt werden können gegen Regeneinflüsse, Spritzwasser und Staub, so daß ein doppelter Nutzen des Impulsringes 22 gegeben ist. Die schräge Anordnung des Meßfühlers läßt sich einfach erreichen und erfordert keinen wesentlichen Umbau oder Rückgriff auf entsprechende Einbaumöglichkeiten, wie sie bei bekannten Lastkraftwagen-Anhängern vorgesehen sind. Die Hülse 24 kann auch noch nachträglich angebracht werden, so daß eine Ausrüstung bzw. Nachrüstung mit einem ABS-System relativ einfach möglich ist. Insgesamt ist die kompakte, gut zugäng­ liche Bauweise und Anbringung des Sensorelementes 21 vorteilhaft sowohl für Starrachsen als auch für Einzelrad- Aufhängungen.

Claims (7)

1. Nichtangetriebene Lastfahrzeugachse mit einer Scheiben­ bremse und mit folgenden Einzelteilen:
  • - einer auf einen Achsstummel (11) aufgeschobenen Lager- Naben-Einheit (10),
  • - einer Bremsscheibe (6) im Bereich der Lager-Naben-Ein­ heit (10),
  • - einem ortsfest angeordneten Sensorelement (21) einer Blockierschutzeinrichtung (ABS), das mit einem Impuls­ ring (22) zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (21) an ei­ ner kegelmantelförmigen Abschrägung (31) zwischen Achs­ stummel (11) und dem Achsenhauptteil (15) an der Fahr­ zeugachse so befestigt ist, daß die Achse (L) des Sensor­ elementes (21) in einem spitzen Winkel (β) schräg zur Achse (A) des Achsstummels (11) gestellt ist
2. Nichtangetriebene Lastfahrzeugachse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (21) in einer Hülse (24) steckt, die mit der Abschrägung (31) ver­ schweißt ist.
3. Nichtangetriebene Lastfahrzeugachse nach Anspruch 1 oder 2, mit einem um die Lager-Naben-Einheit (10) konzentrisch herumgelegten mitdrehenden Impulsring (22) mit einer senkrecht zur Achse des Sensorelementes (21) stehenden Meßfläche (26), wobei zwischen der Stirnfläche des Sen­ sorelementes (21) und der Meßfläche des Impulsringes (22) ein Luftspalt (23) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsring C- oder Z-förmig mit einem mittleren Steg (22.1) und zwei sich an den Steg anschließenden Schenkeln (22.2; 22.3) ausgebildet ist und sein mittlerer Steg (22.1) eine kegelförmige Mantelfläche bildet, auf der die von dem Sensorelement (21) abzutastende Meßfläche (26) angeordnet ist.
4. Nichtangetriebene Lastfahrzeugachse nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Impulsring (22) mit seinem einen Schenkel (22.3) an einem drehbaren Teil (10.1) der Lager-Naben-Einheit (10) angebracht ist und den Über­ gangsbereich zwischen dem drehbaren und dem stehenden Teil der Lager-Naben-Einheit (10) überdeckt.
5. Nichtangetriebene Lastfahrzeugachse nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Impulsring (22) gegenüber dem Übergangsbereich der Lager-Naben-Einheit (10) in Form einer Labyrinthdichtung gestaltet ist.
6. Nichtangetriebene Lastfahrzeugachse nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der zweite, dem einen Schenkel (22.3) gegenüberliegende Schenkel (22.2) des Impulsringes (22) parallel zu einer Mantellinie (M) der Abschrägung (31) verläuft.
7. Nichtangetriebene Lastfahrzeugachse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Achse (L) des Sensorelemen­ tes (21) unter einem Winkel (β) zu der Achse (A) des Achsstummels (11) von 30° bis 60°, vorzugsweise 32° bis 38°, angeordnet ist.
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