DE202012100967U1

DE202012100967U1 - Wälzlagereinheit mit Geber

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Publication number: DE202012100967U1
Application number: DE201220100967
Authority: DE
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: CN202531639U

Abstract

Wälzlagereinheit mit Geber, umfassend: einen Außenring, der äußere Laufbahnen in Doppelreihe aufweist, die um dessen innere Umfangsfläche ausgebildet sind, und der von einer Aufhängung gestützt und an dieser angebracht ist und sich im Betrieb nicht dreht; eine Nabe, die innere Laufbahnen in Doppelreihe aufweist, die um deren äußere Umfangsfläche ausgebildet sind, wobei die Nabe ein Rad stützt und hält und sich im Betrieb mit dem Rad zusammen dreht; eine Anzahl von Wälzkörpern, die zwischen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn jeder Reihe vorgesehen ist; einen Geber, der konzentrisch von der Nabe gestützt und an dieser angebracht ist, wobei der Geber eine innere Fläche in dessen axialer Richtung aufweist, die als eine erfasste Fläche fungiert, deren magnetische Eigenschaften sich in Umfangsrichtung wechselweise ändern; und eine Abdeckung, die aus einer nicht magnetischen Metallplatte hergestellt ist, die einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der dem gesamten Umfang der erfassten...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wälzlagereinheit mit Geber, die dazu verwendet wird, sowohl das Rad eines Kraftfahrzeugs derart zu stützen, dass sich dieses in Bezug auf die Aufhängung frei drehen kann, als auch die Drehgeschwindigkeit des Rades zu erfassen.
STAND DER TECHNIK
Die Bauweisen verschiedener Arten von Wälzlagereinheiten mit Drehgeschwindigkeitsdetektoren zum Stützen des Rades eines Kraftfahrzeugs, sodass sich dieses in Bezug auf die Aufhängung frei drehen kann, und zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit des Rades, sind bekannt. In jeder Art von Aufbau wird bewirkt, dass der Erfassungsabschnitt eines Fühlers, der von einem sich nicht drehenden Abschnitt gestützt und an diesem angebracht ist, dazu gezwungen ist, die erfasste Oberfläche eines Gebers gegenüberzuliegen, der von einer Nabe, die sich mit dem Rad dreht, gestützt und an dieser angebracht ist. Der Aufbau ist derart, dass die Drehgeschwindigkeit des Rades auf der Grundlage der Häufigkeit oder der Periode eines Ausgangssignals gefunden wird, das von dem Fühler gesendet wird, und sich ändert, während sich der Geber dreht.
Auch ist ein Aufbau bekannt, bei dem der Geber mittels einer aus einer nicht magnetischen Platte hergestellten Abdeckung von der Außenseite getrennt ist, um zu verhindern, dass der Geber dieser Art von Wälzlagereinheit, aufweisend einer Einrichtung zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit, durch das Anhaften von Schlammwasser, Staub und dgl. beschädigt wird, oder um zu verhindern, dass die Einrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit, die diesen Geber benutzt, durch das Anhaften von Fremdmaterialien wie z. B. Magnetpulver einen Verlust der Funktionsfähigkeit erleidet. 9 und 10 zeigen ein Beispiel einer Wälzlagereinheit mit einer Einrichtung zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit, die diesen Aufbau aufweist, wie in JP2011-84265(A) offenbart.
Dieser herkömmliche Aufbau umfasst: einen Außenring 1, eine Nabe 2, eine Anzahl von Wälzkörpern 3, einen Geber 4, einen Dichtring 5, eine Abdeckung 6 und einen Fühler 7. Der Außenring 1 umfasst äußere Laufbahnen 8a, 8b in Doppelreihe, die um die innere Umfangsfläche ausgebildet sind, und einen Flansch 9 an der Anbringungsseite, der um den Abschnitt der äußeren Umfangsfläche in der Nähe des inneren Endes in axialer Richtung ausgebildet ist und dazu dient, diesen Außenring an einem stützenden Element, wie z. B. einem Gelenk der Aufhängung, zu verbinden und anzubringen. Falls nicht anders angegeben, bezieht sich die ”Innenseite” in der axialen Richtung auf die Mitte in Breitenrichtung des Fahrzeugs, wenn das Lager in dem Fahrzeug zusammengebaut ist, und sie entspricht der rechten Seite in jeder der Zeichnungen. Andererseits ist die ”Außenseite” in axialer Richtung die Außenseite in Breitenrichtung des Fahrzeugs, wenn das Lager in dem Fahrzeug zusammengebaut ist, und sie entspricht der linken Seite in jeder der Zeichnungen.
Die Nabe 2 umfasst einen Flansch 10 an der sich drehenden Seite, der um den Abschnitt der äußeren Umfangsfläche in der Nähe des äußeren Endes in axialer Richtung ausgebildet ist, und innere Laufbahnen 11a, 11b in Doppelreihe, die um den Abschnitt um die äußere Umfangsfläche von dem mittleren Abschnitt in axialer Richtung bis in der Nähe des inneren Endes ausgebildet sind. Diese Art von Nabe 2 ist dadurch ausgebildet, dass eine Hauptnabe 12, die mit einem Innenring 13 zusammengefügt und an diesem angebracht ist, den Flansch 10 an der sich drehenden Seite und die innere Laufbahn 11a an der Außenseite in axialer Richtung umfasst, die um die äußere Umfangsfläche ausgebildet sind, und der Innenring 13 die innere Laufbahn 11b umfasst, die an der Innenseite in axialer Richtung um die äußere Umfangsfläche ausgebildet ist. Um diese Art von Nabe 2 auszuführen, passt der Innenring 13 um die Außenseite eines gestuften Abschnittes 14 mit kleinem Durchmesser, der um den Abschnitt an dem inneren Ende in axialer Richtung der Hauptnabe 12 ausgebildet ist, und ist die innere Endfläche in axialer Richtung des Innenrings 13 mit einem gequetschten Abschnitt 15 gehalten, der dadurch ausgebildet ist, dass der innere Endabschnitt in axialer Richtung der Hauptnabe 12 in Richtung auf die Seite des Außendurchmessers plastisch verformt ist. Außerdem sind die Wälzkörper 3 derart vorgesehen, dass sich eine Anzahl von Wälzkörpern in jeder Reihe zwischen den äußeren Laufbahnen 8a, 8b und den inneren Laufbahnen 11a, 11b befindet, sodass die Wälzkörper 3 frei rollen können.
Der Geber 4 umfasst: einen Metallkern 16, der aus einer magnetischen Metallplatte hergestellt ist, die einen L-förmigen Querschnitt aufweist und um den inneren Endabschnitt in axialer Richtung des Innenrings 13 mit Presspassung angebracht ist; und einen ringförmigen Dauermagnet 17, der an der Innenfläche in axialer Richtung eines ringförmigen Abschnitts des Metallkerns 16 angebracht und befestigt ist, wobei sich der ringförmige Abschnitt von dem Rand an dem inneren Ende in axialer Richtung eines zylindrischen Abschnitts des Metallkerns 16 erstreckt, wobei der zylindrische Abschnitt um den Innenring in Richtung auf die Außenseite in radialer Richtung passt. N-Pole und S-Pole sind abwechselnd in gleichmäßigen Abständen in Umfangsrichtung um die Innenfläche in axialer Richtung des Dauermagnets 17 angeordnet, die mit der Nabe 2 konzentrisch ist und als die erfasste Fläche fungiert. In dem Beispiel in den Figuren sind diese erfasste Fläche und die innere Endfläche in axialer Richtung des Innenrings 13 in derselben virtuellen Ebene angeordnet, die sich rechtwinklig zu der Mittelachse der Nabe 2 erstreckt.
Der Dichtring 5 ist um die Innenseite des äußeren Endabschnitts in axialer Richtung des Außenrings angebracht, sodass sich der Gummiring 5 zwischen der inneren Umfangsfläche des Außenrings 1 und der äußeren Umfangsfläche der Nabe 2 befindet und die Öffnung an dem äußeren Ende in axialer Richtung des zylindrischen Raumes 18, in dem sich die Wälzkörper 3 befinden, abdeckt. Die Abdeckung 6 ist aus einer nicht magnetischen Platte hergestellt, die eine nicht magnetische Metallplatte wie eine Platte aus Aluminiumlegierung, eine austenitische rostfreie Stahlplatte oder dgl. einschließt und in Form von einem Topf ausgebildet ist. Die Abdeckung 6 ist derart ausgebildet, dass ein zylindrischer Abschnitt, der um den äußeren Umfangsabschnitt ausgebildet ist, an dem Außenring 1 angebracht ist, indem er in den inneren Endabschnitt in axialer Richtung des Außenrings 1 mit Presspassung eingepasst ist und diese Abdeckung 6 die Öffnung an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung des Außenrings 1 abdeckt. In diesem Zustand liegt die Innenfläche (Außenfläche in axialer Richtung) eines ringförmigen Abschnitts 19, der ein Bereich der Abdeckung in der Nähe von dem Außenumfang ist, dicht der erfassten Fläche des Gebers 4 und dem äußeren Endabschnitt in radialer Richtung der inneren Endfläche in axialer Richtung des Innenrings 13 gegenüber.
Der Fühler 7 ist derart ausgebildet, dass ein magnetisches Fühlerelement, wie ein Hall-IC, ein Hall-Element, MR-Element, GMR-Element oder dergleichen, das der Erfassungsabschnitt bildet, in dem Endabschnitt (linker Endabschnitt in 9 und 10) einer Halterung, die aus Kunstharz hergestellt ist, eingebettet ist. Der Fühler 7 ist derart ausgebildet dass, indem die Endfläche mit der Außenfläche (Innenfläche in axialer Richtung) des ringförmigen Abschnitts 19 der Abdeckung 6 in Berührung gebracht ist, der Erfassungsabschnitt dazu veranlasst ist, in axialer Richtung die erfasste Fläche des Gebers 4 mittels dieses ringförmigen Abschnitts 19 gegenüberzuliegen. Außerdem ist der Fühler 7 in diesem Zustand gestützt von und angebracht an einem Abschnitt, der sich im Betrieb nicht dreht (Teil eines stützenden Elementes, wie z. B. das Gelenk).
Beim Betrieb dieser Art einer herkömmlichen Ausführung, wenn sich die Nabe 2 und der Geber 4 drehen, passiert der Abschnitt in der Nähe von dem Erfassungsabschnitt des Fühlers 7 wechselweise die S-Pole und die N-Pole an der erfassten Fläche des Gebers 4, wodurch die Ausgabe von dem Fühler geändert ist. Die Häufigkeit dieser Änderung ist proportional zu der Drehgeschwindigkeit der Nabe 2 und die Periode der Änderung ist antiproportional zu dieser Drehgeschwindigkeit, sodass es möglich ist, die Drehgeschwindigkeit des Rades, das von der Nabe 2 gestützt und an dieser angebracht ist, auf Grundlage dieser Häufigkeit oder Periode zu erfassen. Insbesondere im Falle der oben beschriebenen herkömmlichen Ausführung sind der Geber 4 und der Außenraum durch die Abdeckung getrennt, so dass es möglich ist, das Anhaften von Fremdmaterialien, wie z. B. Magnetpulver an der erfassten Fläche des Gebers 4 zu verhindern. Es ist also möglich, diese erfasste Fläche in einem sauberen Zustand zu halten und so die Funktionsfähigkeit der Erfassung der Drehgeschwindigkeit beizubehalten, die den Geber 4 benutzt.
Im Übrigen ist es der Fall, dass wenn Schmierfett, das in dem Raum 18 vorhanden ist, in dem sich die Wälzkörper 3 befinden, in den Raum 20 an dem Endabschnitt zwischen der Innenfläche (Außenfläche in axialer Richtung) der Abdeckung 6 und der Fläche an dem inneren Ende in axialer Richtung der Nabe 2 hineinfließt, der geschmierte Zustand des Lagers mangelhaft wird und die Möglichkeit besteht, dass das Lager das Ende seiner Lebensdauer früher erreichen wird. Deshalb ist im Falle der oben beschriebenen herkömmlichen Ausführung ein Labyrinthraum zwischen der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts 19 und der erfassten Fläche des Gebers 4 ausgebildet. Das heißt, dass der Raum, durch den die erfasste Fläche des Gebers 4 der Erfassungsfläche des Fühlers 7 gegenüberliegt, möglichst verringert ist, um die Funktionsfähigkeit der Erfassung der Drehgeschwindigkeit zu erhöhen, und somit die Labyrinthdichtung zwischen der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts 19 und der erfassten Fläche des Gebers 4 ausgebildet ist. Genauer gesagt ist der Raum, durch den die Innenfläche des ringförmigen Abschnitts 19 der erfassten Fläche des Gebers 4 gegenüberliegt, im neutralen Zustand, in dem kein Moment wirkt, möglichst klein gehalten und derart ausgebildet, dass diese Innenfläche und diese erfasste Fläche auch dann nicht miteinander in Berührung kommen, wenn sich der Raum ändert, durch den die Innenfläche der erfassten Fläche gegenüberliegt, wenn sich die Nabe 2 in Bezug auf den Außenring 1 neigt, wenn beim Drehen des Fahrzeugs ein Moment von dem Rad auf die Nabe 2 einwirkt. Indem der innere Endabschnitt in radialer Richtung der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts 19 veranlasst ist, dem äußeren Endabschnitt in radialer Richtung des inneren Endabschnitts in axialer Richtung des Innenrings 13, der in der gleichen Ebene wie die erfasste Fläche liegt, dicht gegenüberzuliegen, vergrößert sich außerdem die Abmessung in radialer Richtung des Labyrinthraumes. Im Falle der oben beschriebenen herkömmlichen Ausführung wird es aufgrund des Vorhandenseins dieses Labyrinthraumes für möglich erachtet, den Fettfluss um eine bestimmte Menge zu unterdrücken.
Im Übrigen ist es schwierig, im Falle der oben beschriebenen herkömmlichen Ausführung, die Dichtungsleistung des Labyrinthraumes ausreichend aufrechtzuerhalten. Der Grund hierfür ist wie folgt. Bezüglich des Paares von sich gegenüberliegenden Flächen des Labyrinthraumes ist eine der sich gegenüberliegenden Flächen (innere Fläche des ringförmigen Abschnitts 19) eine Ebene, die im rechten Winkel zu der Mittelachse des Außenrings 1 liegt, und die andere gegenüberliegende Fläche (erfasste Fläche des Gebers 4 und die Fläche an dem inneren Ende in axialer Richtung des Innenrings 13) eine flache Fläche, die im rechten Winkel zu der Mittelachse der Nabe 2 liegt. Andererseits, wenn sich die Nabe 2 in Bezug auf den Außenring 1 neigt, ist die Neigungsmitte O normalerweise die Mitte des Lagers (Mitte in radialer Richtung der Mitte zwischen den Reihen). Mithin wird die Änderungsmenge des Raumes zwischen diesen sich gegenüberliegenden Flächen, die dann auftritt, wenn sich die Nabe 2 in Bezug auf den Außenring 1 neigt, relativ groß. Aus diesem Grund ist es schwierig, den Raum zwischen diesen sich gegenüberliegenden Flächen (Breitenabmessung des Labyrinthraumes) im neutralen Zustand ausreichend klein zu machen und folglich wird es schwierig, die Abdichtung durch diesen Labyrinthraum in ausreichendem Maße aufrechtzuerhalten. Weiterhin im Falle der oben beschriebenen herkömmlichen Ausführung, wird darüber hinausgehend, dass aufgrund der Neigung der Nabe 2 in Bezug auf den Außenring 1 die Änderungsmenge des Raumes zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen relativ groß ist, auch die Änderungsmenge des Neigungswinkels zwischen diesen sich gegenüberliegenden Flächen relativ groß. Folglich wird das Auftreten von Pumpen in dem Abschnitt des Labyrinthraumes erleichtert und somit wird es einfach, den Fettfluss von dem Raum 18, in dem sich die Wälzkörper 3 befinden, zu dem Raum 20 an dem Endabschnitt zu begünstigen. Mit anderen Worten bewirkt das Auftreten dieser Art von Pumpen eine Verringerung der Dichtungsleistung durch diesen Labyrinthraum. Deshalb wird es auch aus diesem Grund schwierig, die Dichtungsleistung durch diesen Labyrinthraum aufrechtzuerhalten.
Dadurch, dass ein Berührungsdichtungsring zwischen dem Raum 18, in dem sich die Wälzkörper 3 befinden, und dem Raum 20 an dem Endabschnitt vorgesehen ist, ist es möglich, das Fließen von Schmierfett von dem Raum 18, in dem sich die Wälzkörper 3 befinden, zu dem Raum 20 an dem Endabschnitt zu verhindern. Allerdings gibt es Probleme wenn man diese Art von Ausführung verwendet, da aufgrund des Einbaus des Berührungsdichtungsrings ein großer Kostenanstieg erfolgt und der Drehwiderstand (das dynamische Drehmoment) der Wälzlagereinheit dazu neigt, sich zu vergrößern.

[Patentliteratur 1] JP2011-84265(A)

In Anbetracht der obigen Probleme ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Wälzlagereinheit mit einem Geber vorzusehen, die mit der erfassten Fläche des Gebers verwendet ist, der gegenüber der Erfassungsfläche des Fühlers durch eine nicht magnetische plattenförmige Abdeckung, die die Öffnung an dem inneren Ende in axialer Richtung des Außenrings abdeckt, an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung der Nabe gestützt und an diesem inneren Endabschnitt angebracht ist, wobei es möglich ist, den Fettfluss von dem Raum, in dem sich die Wälzkörper des Wälzlagers befinden, zu dem Raum an dem Endabschnitt ausreichend zu unterdrücken, ohne einen getrennten Berührungsdichtungsring zwischen dem Raum, in dem sich die Wälzkörper befinden, und dem Raum an dem Endabschnitt vorsehen zu müssen.
Die Wälzlagereinheit mit Geber der vorliegenden Erfindung umfasst:
einen Außenring, der äußere Laufbahnen in Doppelreihe umfasst, die um dessen innere Umfangsfläche ausgebildet sind, der von der Aufhängung gestützt und daran angebracht ist und sich im Betrieb nicht dreht;
eine Nabe, die innere Laufbahnen in Doppelreihe umfasst, die um deren äußere Umfangsfläche ausgebildet sind, die ein Rad stützt und hält und sich im Betrieb mit dem Rad dreht;
eine Anzahl von Wälzkörpern, die zwischen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn von jeder Reihe vorgesehen ist;
einen Geber, der von der Nabe konzentrisch gestützt und an dieser angebracht ist und dessen Innenfläche in axialer Richtung als erfasste Fläche fungiert, deren magnetische Eigenschaften sich in Umfangsrichtung wechselweise ändern; und
eine Abdeckung, die aus einer nicht magnetischen Metallplatte hergestellt ist und einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der dicht gegenüber dem gesamten Umfang der erfassten Fläche des Gebers liegt, und die an dem Außenring angebracht ist und die Öffnung an dem inneren Ende in axialer Richtung des Außenrings abdeckt.
Die Nabe umfasst eine Hauptnabe, die ein Rad an dem äußeren Ende in axialer Richtung abstützt und hält, und einen Innenring, der um den inneren Endabschnitt in axialer Richtung der Hauptnabe angebracht ist und eine der inneren Laufbahnen aufweist, die an der Innenseite in axialer Richtung um dessen äußere Umfangsfläche ausgebildet ist; und der Geber durch einen Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Innenrings gestützt und um diesen angebracht ist, wobei dieser Abschnitt weiter innerhalb in axialer Richtung als die innere Laufbahn liegt, die sich an der Innenseite in axialer Richtung befindet.
Insbesondere ist in der Wälzlagereinheit mit Geber der vorliegenden Erfindung eine gegenüberliegende Fläche an der Nabenseite um einen Abschnitt der Fläche des Innenrings vorgesehen, der weiter innerhalb in axialer Richtung als die erfasste Fläche des Gebers liegt, und eine konvexe Fläche in axialer Richtung ist, die um die Mittelachse der Nabe zentriert ist und sich derart in einer Richtung neigt, dass die Abmessung in radialer Richtung in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird; und ein geneigter zylindrischer Abschnitt an der Abdeckung vorgesehen ist, der geneigte zylindrische Abschnitt eine gegenüberliegende Fläche an der Abdeckung aufweist, die an dem inneren Umfangsabschnitt des ringförmigen Abschnitts abgeknickt ist und sich von diesem erstreckt und eine konvexe Fläche in axialer Richtung ist, die um die Mittelachse der Nabe zentriert ist und sich derart in einer Richtung neigt, dass die Abmessung in radialer Richtung in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird, wobei die äußere Hälfte in deren axialer Richtung der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite dicht gegenüberliegt.
Der Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung kann im neutralen Zustand, in dem kein Moment zwischen dem Außenring und der Nabe einwirkt, fixiert sein. Vorzugsweise wird im neutralen Zustand, in dem kein Moment zwischen dem Außenring und der Nabe einwirkt, der Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung größer, wobei das Verhältnis zwischen dem Raum T_S zwischen gegenüberliegenden Flächen an dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung und dem Raum T_L zwischen gegenüberliegenden Flächen an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung T_L > T_S ist.
Vorzugsweise ist jede der zwei Flächen, d. h. die gegenüberliegende Fläche an der Nabenseite und die gegenüberliegende Fläche an der Seite der Abdeckung eine teilkugelige konvexe Fläche in axialer Richtung, die um die Neigungsmitte zentriert ist, wenn sich die Nabe in Bezug auf den Außenring neigt, oder eine teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung, die an einen Teil der teilkugeligen konvexen Fläche in axialer Richtung angrenzt. Weiterhin ist vorzugsweise die gegenüberliegende Fläche an der Nabenseite eine teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung, die an einen Teil einer teilkugeligen konvexen Fläche in axialer Richtung angrenzt, die um die Neigungsmitte zentriert ist, wenn sich die Nabe in Bezug auf den Außenring neigt, und die gegenüberliegende Fläche an der Seite der Abdeckung eine teilkugelige, konvexe Fläche in axialer Richtung, die um die Neigungsmitte zentriert ist, wenn sich die Nabe in Bezug auf den Außenring neigt.
Vorzugsweise ist im neutralen Zustand, in dem kein Moment zwischen dem Außenring und der Nabe einwirkt, der Minimalwert des Raumes zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung kleiner als der Minimalwert des Raumes zwischen der erfassten Fläche des Gebers und dem ringförmigen Abschnitt.
Übrigens ist vorzugsweise zwischen dem Abschnitt um die äußere Umfangsfläche des Innenrings, an der Stelle, an der der Geber gestützt und angebracht ist, und der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite, eine ringförmige gestufte Fläche ausgebildet, sodass die Position in deren axialer Richtung mit der erfassten Fläche des Gebers zusammenfällt und der ringförmige Abschnitt der Abdeckung diese gestufte Fläche dicht gegenüberliegen kann.
Weiterhin vorzugsweise neigt die innere Umfangsfläche des Außenrings, oder die innere Umfangsfläche der Abdeckung, die an der Außenseite in radialer Richtung von der erfassten Fläche des Gebers vorhanden ist, derart in einer Richtung, dass die Abmessung in radialer Richtung in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird, wobei die Umfangsfläche eine konvexe Fläche in axialer Richtung (eine teilkugelige konvexe Fläche in axialer Richtung, oder eine teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung) ist, die um die Mittelachse der Nabe zentriert ist.
[Wirkung der Erfindung]
Im Falle der Wälzlagereinheit mit Geber der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben ausgeführt ist, ist es möglich, ausreichend zu unterdrücken, dass der Fettfluss innerhalb dem Raum, in dem sich die zylindrisch ausgebildeten Wälzkörper befinden und der sich zwischen der inneren Umfangsfläche des Außenrings und der äußeren Umfangsfläche der Nabe befindet, in einen Raum an dem Endabschnitt fließt, der sich zwischen der inneren Fläche der Abdeckung (äußere Fläche in axialer Richtung) und der Fläche an der Innenseite in axialer Richtung der Nabe befindet, nämlich mittels eines Labyrinthraumes, der zwischen einer gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite und einer zwischen diesen Räumen vorhandenen gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung ausgebildet ist.
Mit anderen Worten, im Falle der vorliegenden Erfindung ist jede der zwei Flächen, d. h. die gegenüberliegende Fläche an der Nabenseite und die gegenüberliegende Fläche an der Seite der Abdeckung, eine teilkugelige (bogenförmiger Querschnitt) konvexe Fläche in axialer Richtung, oder eine teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung, die derart in einer Richtung geneigt ist, dass die Abmessung des Außendurchmessers in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird. Im Vergleich mit dem Fall, in dem die gegenüberliegende Fläche an der Nabenseite und die gegenüberliegende Fläche an der Seite der Abdeckung beide ringförmige Flächen sind, ist es möglich im Falle der vorliegenden Erfindung, die Änderungsmenge des Raumes zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung und des Neigungswinkels, der durch die Neigung der Nabe in Bezug auf den Außenring veranlasst wird, noch ausreichender zu unterdrücken. Folglich ist es möglich im neutralen Zustand, in dem kein Moment zwischen dem Außenring und der Nabe einwirkt, den Minimalwert des Raumes zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung ausreichend klein zu machen.
Der Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung und der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite ist ein vergleichsweise kleiner Wert (T_S) an dem Endabschnitt dicht bei dem Geber (äußere Endabschnitt in axialer Richtung) und ist ein vergleichsweise großer Wert (T_L) an der Seite weitab von dem Geber (innerer Endabschnitt in axialer Richtung). Auf diese Weise ist es möglich, vorübergehend Schmierfett zu sammeln, das versucht, in den Raum an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung zu fließen, indem der Wert des Raumes zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung und der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung im neutralen Zustand, in dem kein Moment zwischen dem Außenring und der Nabe einwirkt, verhältnismäßig groß gehalten wird. Außerdem weist der äußere Endabschnitt in axialer Richtung der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite einen relativ großen Außendurchmesser auf und ist der Raum zwischen den gegenüberliegenden Flächen klein an dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung, sodass zusätzlich zu der Zentrifugalwirkung wenn die Nabe sich dreht, die Geschwindigkeit des sich drehenden Flusses des Schmierfetts an der äußeren Endabschnitt in axialer Richtung hoch wird und der Druck an dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung niedriger als an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung wird, sodass das Schmierfett, das an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung vorübergehend gesammelt ist, in Richtung auf das äußere Ende in axialer Richtung gezogen ist. Mit dieser Art von Ausführung ist es weiterhin möglich, mittels des Labyrinthraumes, der zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Nabenseite und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung ausgebildet ist, die Dichtung ausreichend aufrechtzuerhalten.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 eine Teilschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
2 eine vergrößerte Ansicht des rechten Endabschnitts in 1,
3 dasselbe wie 2, in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
4 dasselbe wie 2, in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
5 dasselbe wie 2, in einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
6 dasselbe wie 2, in einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
7 dasselbe wie 2, in einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
8 dasselbe wie 2, in einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
9 eine Schnittansicht eines Beispiels einer herkömmlichen Ausführung,
10 eine vergrößerte Ansicht des Teils A in 9.
1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Merkmal dieses Beispiels besteht darin, dass in dem Abschnitt zwischen dem Raum 18, in dem sich die Wälzkörper 3 der Wälzlagereinheit befinden, und dem Raum 20 an dem Endabschnitt ein Labyrinthraum ausgebildet ist, der eine hohe Dichtungsleistung aufweist. Die andere Ausführung und die anderen Funktionen sind dieselben wie in der in 9 und 10 gezeigten herkömmlichen Ausführung, sodass dieselben Bezugszeichen den gleichen Bauteilen zugeteilt sind und jedwede überflüssige Erklärung weggelassen oder derart vereinfacht ist, dass sich die folgende Erklärung auf das Merkmal dieses Beispiels konzentriert.
In diesem Beispiel ist ein Geber 4, der eine Einrichtung zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit zusammen mit einem Fühler 7 umfasst, um den Abschnitt des Innenrings 13a der Nabe 2a in der Nähe von dem inneren Ende in axialer Richtung angebracht. Der Abschnitt an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung der äußeren Umfangsfläche des Innenrings 13a, der weiter nach innen in axialer Richtung als die erfasste Fläche (Fläche an der Innenseite in axialer Richtung eines Dauermagnets 17) des Gebers 4 liegt, wird als eine gegenüberliegende Fläche 21 an der Nabenseite betrachtet. Diese gegenüberliegende Fläche 21 an der Nabenseite ist eine teilkonische konvexe Fläche, die die Mittelachse der Nabe 2a als ihre Mitte aufweist und sich derart in einer Richtung neigt, dass die Abmessung des Außendurchmessers in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird.
Weiterhin ist in diesem Beispiel eine Abdeckung 6a vorgesehen, die aus einer nicht magnetischen Platte hergestellt ist und die Öffnung an dem inneren Ende in axialer Richtung des Außenrings 1 abdeckt, umfassend: einen zylindrischen Passabschnitt 22, der den Abschnitt an dem äußeren Umfang bildet; einen ringförmigen Abschnitt 19a, der durch Abknicken von dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung des zylindrischen Passabschnitts 22 in einem rechten Winkel in Richtung auf die Innenseite in radialer Richtung ausgebildet ist; einen geneigten zylindrischen Abschnitt 23, der von dem inneren Umfang des ringförmigen Abschnitts 19a in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung abgeknickt und derart in einer Richtung geneigt ist, dass die Abmessung des Durchmessers in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird; und einen kreisförmigen Plattenabschnitt 24, der die Öffnung an dem inneren Ende in axialer Richtung des geneigten zylindrischen Abschnitts 23 abdeckt. Diese Art von Abdeckung 6a ist derart ausgebildet, dass durch das Passen des zylindrischen Passabschnitts 22 um die Innenseite des inneren Endabschnitts in axialer Richtung des Außenrings 1 mit Presspassung, die Abdeckung 6a an dem Außenring 1 in einem Zustand angebracht ist, der die Öffnung an dem inneren Ende in axialer Richtung des Außenrings 1 abdeckt.
In diesem Zustand liegt die innere Fläche (äußere Fläche in axialer Richtung) des ringförmigen Abschnitts 19a dicht gegenüber von der erfassten Fläche des Gebers 4. In diesem Beispiel, wie auch in dem Fall der herkömmlichen Ausführung, ist der Fühler 7 derart ausgebildet, dass die Fläche an dem Ende mit der äußeren Fläche (inneren Fläche in axialer Richtung) des ringförmigen Abschnitts 19a in Berührung gebracht ist, so dass ein Erfassungsabschnitt, der an dem Abschnitt an dem Ende vorgesehen ist, mittels dieses ringförmigen Abschnitts 19a in axialer Richtung der erfassten Fläche des Gebers 4 gegenüberliegt. Zusätzlich wird der Raum S, durch den die innere Fläche des ringförmigen Abschnitts 19a der erfassten Fläche des Gebers 4 gegenüberliegt, im neutralen Zustand, der in 1 und 2 gezeigt wird und in dem kein Moment zwischen dem Außenring 1 und der Nabe 2a einwirkt, innerhalb einem Bereich derart möglichst klein gehalten, dass im Betrieb die innere Fläche nicht mit der erfassten Fläche in Berührung kommt.
Weiterhin weist dieses Beispiel einen geneigten zylindrischen Abschnitt 23 auf, der in dem Bereich weiter nach innen in axialer Richtung als der ringförmige Abschnitt 19a ausgebildet ist und neben der Tatsache, dass er abgewinkelt ist und sich von dem Innenumfang in radialer Richtung des ringförmigen Abschnitts 19 erstreckt, derart in einer Richtung geneigt ist, dass die Abmessung in radialer Richtung in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird, wobei die teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung, die um die Mittelachse der Nabe 2a zentriert ist, eine innere Umfangsfläche (Außenfläche in axialer Richtung) bildet, wobei diese innere Umfangsfläche als gegenüberliegende Fläche 25 an der Seite der Abdeckung betrachtet wird, die dicht gegenüber der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe liegt. Im neutralen Zustand, in dem kein Moment zwischen dem Außenring und der Nabe einwirkt (die Mittelachse der Nabe 2a ist nicht geneigt in Bezug auf die Mittelachse des Außenrings 1), fällt die Mittelachse der Nabe 2a mit der Mittelachse des Außenrings 1 zusammen, sodass die gegenüberliegende Fläche 21 an der Seite der Nabe auch als eine teilkonische, konvexe Form, die um die Mittelachse des Außenrings 1 zentriert ist, gelten kann.
Bei diesem Beispiel bildet die innere Umfangsfläche des geneigten zylindrischen Abschnitts 23, die die gegenüberliegende Fläche 25 an der Seite der Abdeckung mit einschließt, eine teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung, die an einen Teil der teilkugelige konvexe Fläche in axialer Richtung, die sich um die Neigungsmitte O zentriert, angrenzt. Übrigens ist im neutralen Zustand der Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung in Bezug auf die Mittelachse des Außenrings 1 kleiner als der Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe in Bezug auf die Mittelachse der Nabe 2a. Im Ergebnis wird im neutralen Zustand der Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung größer in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung, so dass an dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung der Raum einen verhältnismäßig kleinen Wert T_S hat und an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung der Raum einen verhältnismäßig großen Wert T_L hat (T_L > T_S).
Wenn bei der Wälzlagereinheit mit Geber dieses Beispiels, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, innerhalb des zylindrischen Raums 18, in dem sich die Wälzkörper befinden und der sich zwischen der inneren Umfangsfläche des Außenrings 1 und der äußeren Umfangsfläche der Nabe 2a befindet, Schmierfett in den Raum 20 an dem Endabschnitt zu fließen versucht, wobei dieser Raum sich zwischen der Innenfläche (Außenfläche in axialer Richtung) der Abdeckung 6a und der Fläche an dem inneren Ende in axialer Richtung der Nabe 2a befindet, ist es möglich, das ausgelaufene Schmierfett in dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung des Raumes zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung vorübergehend zu sammeln.
Außerdem weist der äußere Endabschnitt in axialer Richtung der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe einen verhältnismäßig großen Außendurchmesser auf, wobei der Raum zwischen dem gegenüberliegenden Fläche 21 und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung an dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung klein ist. Aus diesem Grund wird – zusätzlich zu der Zentrifugalwirkung (Schüttelwirkung), die beim Drehen der Nabe 2a stattfindet – die Geschwindigkeit des sich drehenden Flusses des Schmierfetts in dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung hoch und der Druck von dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung zu dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung fällt, sodass Schmierfett, das in dem Raum zwischen gegenüberliegenden Flächen an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung vorübergehend gesammelt ist, in Richtung auf die Seite des äußeren Endes in axialer Richtung gezogen ist. Das Schmierfett, das zum äußeren Endabschnitt in axialer Richtung gezogen ist, ist durch die Schüttelwirkung beim Drehen der Nabe 2a oder des Gebers dem Raum 18 zurückgeführt, in dem sich die Wälzkörper befinden.
Um das Schmierfett, das von dem Geber 4 geschüttelt ist, zu dem Raum 18, in dem sich die Wälzkörper befinden, wirksam zurückzuführen, neigt sich in diesem Beispiel ein Teil (innere Hälfte in axialer Richtung) des zylindrischen Passabschnitts 22 der Abdeckung 6a, der ein feststehendes Element bildet, das sich außen in radialer Richtung der erfassten Fläche des Gebers 4 befindet, derart in einer Richtung, dass die Abmessung in radialer Richtung in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird (der Durchmesser vergrößert sich in Richtung auf die Außenseite in axialer Richtung) und weist in axialer Richtung eine teilkonische konvexe Form auf, die um die Mittelachse der Nabe 2a zentriert ist. Somit ist es möglich, eine Abdichtung durch den Labyrinthraum, der zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung ausreichend aufrechtzuerhalten. Folglich kann dieser Labyrinthraum den Fettfluss in den Raum 18, in dem sich die Wälzkörper befinden, zu dem Raum 20 an dem Endabschnitt, ausreichend unterdrücken. Bei diesem Ausführungsbeispiel der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Passabschnitts 22 ist es möglich, wie bei der herkömmlichen Technik den Raum zwischen dem Abschnitt, der eine teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung aufweist, und der inneren Umfangsfläche des inneren Endabschnitts in axialer Richtung des Außenrings 1 als einen Raum zu verwenden, in dem eine sich verjüngende Dichtung 27 eingebaut ist.
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel ist ein ringförmiger gestufter Abschnitt 26 an dem Abschnitt in der Nähe des inneren Endes in axialer Richtung der äußeren Umfangsfläche des Innenrings 13b ausgebildet und in dem Abschnitt zwischen dem Abschnitt, um den der Geber 4 angebracht ist, und der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe vorgesehen und befindet sich in derselben Ebene wie die erfasste Fläche des Gebers 4. Der innere Umfangsabschnitt des ringförmigen Abschnitts 19b der Abdeckung 6b erstreckt sich weiter nach innen in radialer Richtung um den Wert dieses gestuften Abschnitts 26, wobei sich die Abmessung der Breite in radialer Richtung des ringförmigen Abschnitts 19b vergrößert. Folglich ist die Abmessung D in radialer Richtung des Fühlers 7a, dessen Ende in Berührung mit dem Außenumfang (Innenumfang in axialer Richtung) des ringförmigen Abschnitts 19b kommt, größer als im Falle des ersten Beispiels, wodurch sich die Gestaltungsfreiheit verbessert. Der andere Aufbau und die anderen Funktionen sind dieselben wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel ist die gegenüberliegende Fläche 21a an der Seite der Nabe, die an der äußeren Umfangsfläche an dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung des Innenrings 13c ausgebildet ist, eine teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung, die in der Nähe des inneren Endabschnitts in axialer Richtung eines Teils einer teilkugeligen konvexen Fläche in axialer Richtung angrenzt, die um die Neigungsmitte O zentriert ist, wenn die Nabe 2a in Bezug auf den Außenring 1 geneigt ist, und ist die gegenüberliegende Fläche 25a, die um die innere Umfangsfläche des geneigten zylindrischen Abschnitts 23a der Abdeckung 6c ausgebildet ist, eine teilkugelige (weist einen kreisbogenförmigen Querschnitt auf) konvexe Fläche in axialer Richtung, die um die Neigungsmitte O zentriert ist, wenn die Nabe 2a in Bezug auf den Außenring 1 geneigt ist. Bei diesem Beispiel mit der oben beschriebenen Ausführung kann die Änderungsmenge des Raumes zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21a an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25a an der Seite der Abdeckung und die Änderungsmenge des Neigungswinkels, die stattfindet, wenn sich die Nabe 2a in Bezug auf den Außenring 1 neigt, im wesentlichen als Null gelten. Somit ist es im neutralen Zustand möglich, den Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21a an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25a an der Seite der Abdeckung an dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung kleiner zu halten, sodass die Geschwindigkeit des sich drehenden Fettflusses an dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung weiter gesteigert und der Druckabfall an dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung gesteigert ist. Folglich wird die Kraft stärker, die das Schmierfett, das sich in dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung sammelt, in das äußere Ende in axialer Richtung zieht, und ist es möglich, das Schmierfett wirksamer in den Raum 18, in dem sich die Wälzkörper befinden, zurückzuführen. Die andere Ausführung und Funktion sind dieselben wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel – wie in dem ersten Beispiel – ist der Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche 25b an der Seite der Abdeckung in Bezug auf die Mittelachse des Außenrings 1 kleiner als der Neigungswinkel der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe in Bezug auf die Mittelachse der Nabe 2a und ist derart, dass im neutralen Zustand mindestens der Raum T_S an dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung zwischen der gegenüberliegenden Fläche 25b an der Seite der Abdeckung und der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe kleiner als der Raum S zwischen der erfassten Fläche des Gebers 4 und der inneren Fläche (äußere Fläche in axialer Richtung) des ringförmigen Abschnitts 19a der Abdeckung 6d ist (T_S < S). Auch für dieses Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Dichtung/das Abdichten durch den Labyrinthraum, der zwischen der gegenüberliegenden Fläche 25b an der Seite der Abdeckung und der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe ausgebildet ist, ausreichend hoch zu realisieren. Die andere Ausführung und die anderen Funktionen sind dieselben wie in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel.
6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel befindet sich der Geber 4 in diesem Beispiel an der äußeren Umfangsfläche des Innenrings 13d, etwas weiter in Richtung auf die Außenseite in axialer Richtung als der äußere Endabschnitt in axialer Richtung der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe. Auch die äußere Fläche in axialer Richtung des ringförmigen Abschnitts 19a der Abdeckung 6e befindet sich weiter an der Außenseite in axialer Richtung als der äußere Endabschnitt in axialer Richtung der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe. Im Übrigen bilden in diesem Beispiel sowohl die gegenüberliegende Fläche 21 an der Seite der Nabe und die gegenüberliegende Fläche 25 an der Seite der Abdeckung teilkonische nach innen gewölbte Flächen in axialer Richtung, die an einen Teil der teilkugeligen konvexen Fläche in axialer Richtung angrenzen, die um die Neigungsmitte O zentriert ist, wenn sich die Nabe 2a in Bezug auf den Außenring 1 neigt. Somit fallen die Neigungswinkel der beiden Flächen im neutralen Zustand zusammen und ist die Ausführung nach dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem sich der Raum zwischen sich gegenüberliegenden Flächen ändert, nicht verwendet. Folglich weist der Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung im neutralen Zustand, in dem kein Moment zwischen dem Außenring 1 und der Nabe 2a einwirkt, eine einheitliche Größe T über die gesamten Flächen auf. In diesem Beispiel ist dieser Raum T zwischen sich gegenüberliegenden Flächen innerhalb eines Bereichs, in dem im Betrieb keine Berührung zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung besteht, möglichst klein gehalten. Insbesondere ist in diesem Beispiel dieser Raum T zwischen sich gegenüberliegenden Flächen kleiner als der Raum S zwischen der inneren Fläche des ringförmigen Abschnitts 19a und der erfassten Fläche des Gebers 4 (T < S).
In diesem Beispiel darf sich der Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung in axialer Richtung nicht ändern, so dass wenn Schmierfett in dem Raum 18, in dem sich die Wälzkörper befinden und der sich zwischen der inneren Umfangsfläche des Außenrings 1 und der äußeren Umfangsfläche der Nabe 2a befindet, in den Raum 20 an dem Endabschnitt zu fließen versucht, welcher Raum 20 sich zwischen der inneren Fläche (äußeren Fläche in axialer Richtung) der Abdeckung 6e und der inneren Endfläche in axialer Richtung der Nabe 2a befindet, zusätzlich zu der Handlung, ausgelaufenes Schmierfett in dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung des Raumes zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung vorübergehend zu sammeln und das Schmierfett wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beim Drehen der Nabe 2a wegzuschütteln, es nicht möglich ist, die Funktion zu erzielen, die Geschwindigkeit des sich drehenden Fettflusses an dem äußeren Ende in axialer Richtung zu erhöhen, den Druck in dem äußeren Endabschnitt in axialer Richtung mehr zu senken als in dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung, oder das Schmierfett, das in dem Raum zwischen sich gegenüberliegenden Flächen in dem inneren Endabschnitt in axialer Richtung vorübergehend gesammelt wurde, in Richtung auf den äußeren Endabschnitt in axialer Richtung zu ziehen.
Im Vergleich mit dem Fall, in dem sowohl die gegenüberliegende Fläche 21 an der Seite der Nabe und die gegenüberliegende Fläche 25 an der Seite der Abdeckung ringförmige Flächen bilden, ist es in diesem Ausführungsbeispiel jedoch möglich, aufgrund der Tatsache, dass sich die Nabe 2a in Bezug auf den Außenring 1 neigt, die Änderungsmenge des Raumes T zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung und der Neigungswinkel ausreichend zu unterdrücken. Somit ist es möglich, den Raum T zwischen gegenüberliegenden Flächen im neutralen Zustand ausreichend klein zu halten, so dass der Raum T kleiner als der Raum S zwischen der erfassten Fläche des Gebers 4 und dem ringförmigen Abschnitt 19a ist. Außerdem ist es möglich, das Auftreten von Pumpen in dem Abschnitt zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung, das den Fettfluss von dem Raum 18, in dem sich die Wälzkörper befinden, in den Raum 20 an dem Endabschnitt begünstigt, ausreichend zu unterdrücken. Mittels einer solchen Funktion ist es möglich, eine Abdichtung durch den Labyrinthraum, der zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25 an der Seite der Abdeckung ausgebildet ist, ausreichend aufrechtzuerhalten. Die andere Ausführung und die anderen Funktionen sind dieselben wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
7 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel – wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel – ist ein ringförmiger gestufter Abschnitt 26, der sich in derselben Ebene wie die erfasste Fläche des Gebers 4 befindet, an dem Abschnitt in der Nähe des inneren Endes in axialer Richtung der äußeren Umfangsfläche des Innenrings 13e zwischen dem Abschnitt, in dem der Geber 4 angebracht ist, und der gegenüberliegenden Fläche 21 an der Seite der Nabe, ausgebildet. Der innere Umfangsabschnitt des ringförmigen Abschnitts 19b der Abdeckung 6f erstreckt sich nach innen in radialer Richtung um den Wert dieser gestuften Fläche 26 und vergrößert dabei die Breitenabmessung in radialer Richtung des ringförmigen Abschnitts 19b. Die andere Ausführung und die anderen Funktionen sind dieselben wie in dem fünften Ausführungsbeispiel.
8 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel sind die gegenüberliegende Fläche 21a an der Seite der Nabe, die um die äußeren Umfangsflächen an der inneren Endabschnitt in axialer Richtung des Innenrings 13f und die gegenüberliegende Fläche 25a an der Seite der Abdeckung, die um die innere Umfangsfläche des geneigten zylindrischen Abschnitts 23a der Abdeckung 6g ausgebildet ist, teilkugelige (bogenförmiger Querschnitt) konvexe Flächen in axialer Richtung, die um den Neigungswinkel O zentriert sind, wenn sich die Nabe 2a in Bezug auf den Außenring 1 neigt. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels, das diesen Aufbau auch aufweist, kann die Änderungsmenge des Raumes zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21a an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25a an der Seite der Abdeckung und auch die Änderung des Neigungswinkels, welche Änderungen aufgrund der Neigung der Nabe 2a in Bezug auf den Außenring 1 auftreten, im Wesentlichen als Null gelten. Somit kann im neutralen Zustand der Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21a an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25a an der Seite der Abdeckung kleiner als in dem fünften Ausführungsbeispiel sein und es kann auch das Auftreten von Pumpen in dem Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21a an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25a an der Seite der Abdeckung, das den Fettfluss von dem Raum 18, in dem sich die Wälzkörper befinden, in den Raum 20 an dem Endabschnitt begünstigen würde, verhindert werden. Folglich kann die Dichtung durch den Labyrinthraum, der zwischen der gegenüberliegenden Fläche 21a an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche 25a an der Seite der Abdeckung ausgebildet ist, ausreichender als in dem fünften Ausführungsbeispiel aufrechterhalten werden.
In keinem der Ausführungsbeispiele der Erfindung muss die Mitte der Krümmung des bogenförmigen Querschnitts (oder des Bogens, an dem der gerade Querschnitt angrenzt) der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung zwangsläufig die Neigungsmitte sein, wenn sich die Nabe in Bezug auf den Außenring neigt. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass die Krümmungsmitten jeder der gegenüberliegenden Flächen zusammenfallen. Mit anderen Worten: unter dem Aspekt, die Abdichtung durch den Labyrinthraum aufrechtzuerhalten, der zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen ausgebildet ist, wird es bevorzugt, dass die Krümmungsmitten jeder der gegenüberliegenden Flächen zusammenfallen und außerdem wird es noch mehr bevorzugt, dass die Krümmungsmitte die Neigungsmitte O sein soll, wenn sich die Nabe in Bezug auf den Außenring neigt. Solange die Wirkung der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt ist, können im Übrigen die gegenüberliegende Fläche an der Seite der Nabe und die gegenüberliegende Fläche an der Seite der Abdeckung eine teilkugelige konvexe Fläche in axialer Richtung sein, die eine konvexe Fläche in axialer Richtung ist, die um die Mittelachse der Nabe zentriert ist, oder sie können auch eine teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung sein, die an einen Teil dieser teilkugeligen konvexen Fläche in axialer Richtung angrenzt.
Bezugszeichenliste

1: Außenring
2, 2a: Nabe
3: Wälzkörper
4: Geber
5: Dichtring
6, 6a–6g: Abdeckung
7, 7a: Fühler
8a, 8b: äußere Laufbahn
9: Flansch der Anbringungsseite
10: Flansch der sich drehenden Seite
11a, 11b: innere Laufbahn
12: Hauptnabe
13, 13a–13f: Innenring
14: gestufter Abschnitt mit kleinem Durchmesser
15: gequetschter Abschnitt
16: Metallkern
17: Dauermagnet
18: Raum, in dem sich die Wälzkörper befinden
19, 19a, 19b: ringförmiger Abschnitt
20: Raum an dem Endabschnitt
21, 21a: gegenüberliegende Fläche an der Seite der Nabe
22: zylindrischer Passabschnitt
23, 23a: geneigter zylindrischer Abschnitt
24: kreisförmiger Plattenabschnitt
25, 25a, 25b: gegenüberliegende Fläche an der Seite der Abdeckung
26: gestufte Fläche
27: sich verjüngende Dichtung

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 Patentliteratur

JP 2011-84265 A [0003, 0012]

Claims

Wälzlagereinheit mit Geber, umfassend: einen Außenring, der äußere Laufbahnen in Doppelreihe aufweist, die um dessen innere Umfangsfläche ausgebildet sind, und der von einer Aufhängung gestützt und an dieser angebracht ist und sich im Betrieb nicht dreht; eine Nabe, die innere Laufbahnen in Doppelreihe aufweist, die um deren äußere Umfangsfläche ausgebildet sind, wobei die Nabe ein Rad stützt und hält und sich im Betrieb mit dem Rad zusammen dreht; eine Anzahl von Wälzkörpern, die zwischen der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn jeder Reihe vorgesehen ist; einen Geber, der konzentrisch von der Nabe gestützt und an dieser angebracht ist, wobei der Geber eine innere Fläche in dessen axialer Richtung aufweist, die als eine erfasste Fläche fungiert, deren magnetische Eigenschaften sich in Umfangsrichtung wechselweise ändern; und eine Abdeckung, die aus einer nicht magnetischen Metallplatte hergestellt ist, die einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der dem gesamten Umfang der erfassten Fläche des Gebers dicht gegenüberliegt, wobei die Abdeckung an dem Außenring angebracht ist und eine Öffnung an dem inneren Ende in axialer Richtung des Außenrings abdeckt; wobei die Nabe umfasst: eine Hauptnabe, die das Rad an dem äußeren Ende in axialer Richtung stützt und hält, und einen Innenring, der um einen inneren Endabschnitt in axialer Richtung der Hauptnabe angebracht ist und eine der inneren Laufbahnen aufweist, die an der Innenseite in axialer Richtung um eine äußere Umfangsfläche der Hauptnabe ausgebildet ist; und der Geber durch einen Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Innenrings gestützt und um diesen angebracht ist, wobei dieser Abschnitt weiter nach innen in axialer Richtung als die innere Laufbahn an der Innenseite in axialer Richtung ausgebildet ist; wobei an der Seite der Nabe eine gegenüberliegende Fläche um einen Abschnitt der Fläche des Innenrings, der sich weiter nach innen in axialer Richtung als die erfasste Fläche des Gebers befindet, vorgesehen ist, die eine konvexe Fläche in axialer Richtung bildet, die um die Mittelachse der Nabe zentriert und derart in einer Richtung geneigt ist, dass die Abmessung in radialer Richtung in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird; und wobei ein geneigter zylindrischer Abschnitt an der Abdeckung vorgesehen ist, der eine gegenüberliegende Fläche an der Seite der Abdeckung aufweist, die an der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Abschnitts abgewinkelt ist und sich von dieser erstreckt und eine konvexe Fläche in axialer Richtung bildet, die um die Mittelachse der Nabe zentriert und derart in einer Richtung geneigt ist, dass die Abmessung in radialer Richtung in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung kleiner wird, wobei die äußere Hälfte in axialer Richtung der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Nabe dicht gegenüberliegt.
Wälzlagereinheit mit Geber nach Anspruch 1, wobei im neutralen Zustand, in dem kein Moment zwischen dem Außenring und der Nabe einwirkt, der Raum zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung in Richtung auf die Innenseite in axialer Richtung größer wird.
Wälzlagereinheit mit Geber nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung aus einer teilkugeligen konvexen Fläche in axialer Richtung zusammengesetzt ist, die um die Neigungsmitte zentriert ist, wenn sich die Nabe in Bezug auf den Außenring neigt, oder aus einer teilkonischen konvexen Fläche in axialer Richtung zusammengesetzt ist, die an einen Teil der teilkugeligen konvexen Fläche in axialer Richtung angrenzt.
Wälzlagereinheit mit Geber nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gegenüberliegende Fläche an der Seite der Nabe eine teilkonische konvexe Fläche in axialer Richtung ist, die an einen Teil der teilkugeligen konvexen Fläche in axialer Richtung angrenzt, die um die Neigungsmitte zentriert ist, wenn sich die Nabe in Bezug auf den Außenring neigt, und die gegenüberliegende Fläche an der Seite der Abdeckung eine teilkugelige konvexe Fläche in axialer Richtung ist, die um die Neigungsmitte zentriert ist, wenn sich die Nabe in Bezug auf den Außenring neigt.
Wälzlagereinheit mit Geber nach Anspruch 1 oder 2, wobei im neutralen Zustand, in dem kein Moment zwischen dem Außenring und der Nabe einwirkt, der Minimalwert des Raumes zwischen der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Nabe und der gegenüberliegenden Fläche an der Seite der Abdeckung kleiner als der Minimalwert des Raumes zwischen der erfassten Fläche des Gebers und des ringförmigen Abschnitts ist.
Wälzlagereinheit mit Geber nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine ringförmige gestufte Fläche zwischen dem Abschnitt um die äußere Umfangsfläche des Innenrings, an dem der Geber gestützt und angebracht ist, und der gegenüberliegende Fläche an der Seite der Nabe derart ausgebildet ist, dass die Position in deren axialer Richtung mit der erfassten Fläche des Gebers zusammenfällt und der ringförmige Abschnitt der Abdeckung auch dieser gestuften Fläche dicht gegenüberliegt.