DE202015101283U1

DE202015101283U1 - Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor

Info

Publication number: DE202015101283U1
Application number: DE201520101283
Authority: DE
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2015-03-20
Anticipated expiration: 2025-03-13
Also published as: JP6256122B2; CN204357954U; JP2015172408A

Abstract

Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor, umfassend: einen Außenring mit doppelreihigen Außenringläufen an einer Innenumfangsfläche, wobei der Außenring während der Nutzung nicht gedreht wird, eine Nabe mit doppelreihigen Innenringläufen an einer Außenumfangsfläche, wobei die Nabe in einer Bohrdurchmesserseite des Außenrings konzentrisch mit dem Außenring gehalten wird und einen Teil vorsieht, der nach außen über ein äußeres Ende des Außenrings in der Außenumfangsfläche hinaus mit einem drehseitigen Flansch für das Halten eines Rads vorsteht, mehrere Rollelemente, die rollbar zwischen den beiden Außenringläufen und den beiden Innenringläufen beider Reihen ausgebildet sind, einen ringförmigen Codierer, der durch das Ändern von magnetischen Eigenschaften einer inneren Fläche alternierend in Bezug auf eine Umfangsrichtung ausgebildet wird, wobei der Codierer in einem inneren Ende der Nabe konzentrisch mit der Nabe gehalten wird, eine Kappe, die an einem inneren Ende des Außenrings angebracht ist und eine Öffnung des inneren Endes des Außenrings schließt, und eine Sensoreinheit, die einen Sensor, der ein Ausgangssignal in Übereinstimmung mit einer Änderung der Eigenschaften einer erfassten Fläche des Codierers ändert und der erfassten Fläche des Codierers gegenüberliegt, und eine Sensorhalterung, die den Sensor hält und in einem axial dem Codierer gegenüberliegenden Teil in der Kappe gehalten wird, umfasst, wobei: die Kappe einen Kappenkörper und einen Passeinsteckteil umfasst, der Kappenkörper in der Kappe allgemein aus Kunstharz ausgebildet ist und mit dem Passeinsteckteil gekoppelt ist, wobei eine Außenfläche des Passeinsteckteils bedeckt ist und eine mit einem Boden versehene zylindrische Form mit einem zylindrischen Kappenteil und einem Kappenbodenteil aufweist, wobei der Kappenbodenteil mit einem Sensorhalteteil derart versehen ist, dass ein Teil des Sensorhalters in das Innere eingesteckt werden kann, nur eine innere Seite geöffnet ist und ein äußeres Ende dem Codierer gegenüberliegt, ohne dass zwischen der Passeinsteckteil angeordnet ist, der Passeinsteckteil allgemein aus Metall ausgebildet ist und eine mit einem Boden versehene zylindrische Form mit einem zylindrischen Einsteckteil und einem Einsteckbodenteil aufweist und wobei ein sich axial durch den Einsteckbodenteil erstreckendes Einsteckdurchgangsloch in einem Teil gegenüber dem Codierer in dem Einsteckbodenteil ausgebildet ist, und die Kappe an dem inneren Ende des Außenrings montiert wird, indem der zylindrische Einsteckteil des Passeinsteckteils in das innere Ende des Außenrings in einem nach außen hin geöffneten Zustand gepasst und daran fixiert wird.

Description

Hintergrund
1. Erfindungsfeld
Die Erfindung betrifft Verbesserungen in einer Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor zum drehbaren Halten eines Rads (eines nicht-angetriebenen Rads) eines Kraftfahrzeugs in Bezug auf eine Aufhängung und zum Erfassen der Drehzahl des Rads.
2. Stand der Technik
Eine Rolllagereinheit wird verwendet, um ein Rad eines Kraftfahrzeugs drehbar in Bezug auf eine Aufhängung zu halten. Außerdem muss die Drehzahl des Rads erfasst werden, um ein Antiblockiersystem (ABS) oder Antriebsschlupfregelungssystem (ASR) zu steuern. Deshalb wird seit einigen Jahren eine Rolllagereinheit mit einem darin integrierten Drehzahldetektor verwendet, um das Rad drehbar in Bezug auf die Aufhängung zu halten und auch die Drehzahl des Rads zu erfassen.
Ein Beispiel für einen herkömmlichen Aufbau der Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor für diesen Zweck ist der in 7 und 8 gezeigte Aufbau, der in JP-A-2011-80500 beschrieben wird. Eine Rolllagereinheit 1 mit einem Drehzahldetektor dieses herkömmlichen Aufbaus hält eine Nabe 3, die ein sich drehender Ring ist, drehbar in der Bohrdurchmesserseite eines Außenrings 2, der ein stationärer Ring ist.
Der Außenring 2 in der Einheit 1 weist doppelreihige Außenringläufe 4a, 4b an einer Innenumfangsfläche 1 und einen stationäre Seitenflansch 5 an einer Außenumfangsfläche auf. In dem Nutzungszustand ist der Außenring 2 in einem Achsschenkel (nicht gezeigt) einer Aufhängung fixiert und wird nicht gedreht.
Die Nabe 3 wird durch das Kombinieren eines Nabenkörpers 6 und eines Innenrings 7 gebildet, weist doppelreihige Innenringläufe 8a, 8b an einer Außenumfangsfläche auf und wird in der Bohrdurchmesserseite des Außenrings 2 konzentrisch mit dem Außenring 2 gehalten. Konkret ist der Innenringlauf 8a der äußeren Reihe direkt an einem axial mittleren Teil der Außenumfangsfläche des Nabenkörpers 6 ausgebildet und ist der Innenring 7, in dem der Innenringlauf 8b der inneren Reihe an der Außenumfangsfläche ausgebildet ist, von außen in einen kleindurchmessrigen Stufenteil 9 in dem inneren Endteil (unter „innen” ist hier die Seite der Mitte eines Kraftfahrzeugkörpers in einer Breitenrichtung in einem an der Aufhängung montierten Zustand zu verstehen, während unter „außen” die Außenseite des Kraftfahrzeugkörpers in der Breitenrichtung zu verstehen ist; dies gilt für die vorliegende Beschreibung und die Ansprüche) des Nabenkörpers 6 gepasst und daran fixiert. Ein gestauchter Teil 10, der durch eine plastische Verformung des inneren Endes des Nabenkörpers 6 radial nach außen gebildet wird, drückt gegen eine innere Endfläche des Innenrings 7. Weiterhin ist der nach außen über eine Öffnung des äußeren Endes des Außenrings 2 in dem äußeren Ende des Nabenkörpers 6 hinaus vorstehende Teil mit einem Drehseitenflansch 11 zum Halten eines Rads versehen.
Weiterhin sind mehrere Rollelemente 12, 12 jeweils zwischen den beiden Außenringläufen 4a, 4b und den beiden Innenringläufen 8a, 8b ausgebildet und wird die Nabe 3 drehbar in der Bohrdurchmesserseite des Außenrings 2 gehalten.
Weiterhin ist ein Codierer 13 von außen auf einen Schulterteil innerhalb des Innenringlaufs 8b gepasst und daran fixiert. Der Codierer 13 wird durch das Kombinieren eines Halterings 14, der allgemein ringförmig mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aus einer magnetischen Metallplatte ausgebildet ist, mit einem Codiererkörper 16, der an einer Seitenfläche eines kreisförmigen Ringteils 15 des Halterings 14 angebracht ist, gebildet. Der Codiererkörper 16 wird allgemein kreisringförmig aus einem Permanentmagneten wie etwa einem Gummimagneten mit einem dazu gemischten Ferritpulver ausgebildet und in der Axialrichtung magnetisiert, wobei die Magnetisierungsrichtung alternierend mit einer gleichmäßigen Anordnung in Bezug auf eine Umfangsrichtung geändert wird. Folglich sind Südpole und Nordpole alternierend mit gleichen Abständen in einer axialen Innenfläche angeordnet, die eine erfasste Fläche des Codiererkörpers 16 ist.
Weiterhin wird ein Dichtungsring 17 zwischen der Öffnung des äußeren Endes des Außenrings 2 und der Außenumfangsfläche des axial mittleren Teils des Nabenkörper 6 installiert und wird eine Kappe 19 an einer Öffnung des inneren Endes des Außenrings 2 angebracht. Dementsprechend werden Öffnungen an beiden axialen Enden des Raums 18, in dem die Rollelemente 12, 12 und der Codierer 13 angeordnet sind, geschlossen, um zu verhindern, dass Fett aus dem Raum 18 nach außen leckt, oder um das Eindringen von Fremdstoffen von außen in den Raum 18 zu verhindern.
Die Kappe 19 umfasst einen mit einem Boden versehenen zylindrischen Kappenkörper 20, der durch das Spritzgießen eines Kunstharzes ausgebildet wird, und einen Passring 21, der allgemein ringförmig mit einem L-förmigen Querschnitt durch das Pressformen einer nicht-magnetischen Metallplatte ausgebildet wird. Der Kappenkörper 20 in der Kappe 19 umfasst einen zylindrischen Kappenteil 22 und einen Kappenbodenteil 23 zum Schließen einer Öffnung des inneren Endes des zylindrischen Kappenteils 22. Der Passring 21 ist in dem Bohrdurchmesserseitenteil oben an dem zylindrischen Kappenteil 22 fixiert (in diesen gegossen). Weiterhin ist der Teil in Nähe der radialen Außenseite des Kappenbodenteils 23 mit einem Montageteil 24 (mit einer größeren Axialdickendimension) versehen, der sich im Vergleich zu dem anderen Teil nach innen wölbt. Ein sich in der Axialrichtung erstreckendes Durchgangsloch 25 ist in dem der erfassten Fläche des Codierers 13 (Codiererkörpers 16) gegenüberliegenden Teil in dem Montageteil 24 ausgebildet. Und ein mit einem Boden versehener zylindrischer Sensoreinsteckring 26 aus einer nicht-magnetischen Edelstahlplatte wird in das Durchgangsloch 25 gepasst. Der Sensoreinsteckring 26 wird in dem Montageteil 24 durch ein Einsatzgießen während des Spritzgießens des Kappenkörpers 20 eingebettet. Weiterhin wird eine Montagemutter 27 mit einem an einer Innenumfangsfläche ausgebildeten weiblichen Gewinde in einem von dem Durchgangsloch 25 abweichenden Teil in dem Montageteil 24 ebenfalls durch Einsatzgießen einbebettet.
Eine Sensoreinheit 28 zum Erfassen der Drehzahl wird an der Kappe 19 gehalten und fixiert. Die Sensoreinheit 28 umfasst einen Sensor 29 und einen Sensorhalter 30. Der Sensor 29 in der Sensoreinheit 28 ist eine Einrichtung zum Vorsehen eines Erfassungsteils mit Magnetfluss-Erfassungselementen wie etwa Hall-Elementen oder magnetoresistiven Einrichtungen und ändert ein Ausgangssignal in Übereinstimmung mit einer Änderung der Eigenschaften der erfassten Fläche des Codierers 13. Der Sensorhalter 30 ist durch das Spritzgießen eines Kunstharzes ausgebildet und umfasst einen Einsteckteil 31 zum Halten des Sensors 29 und einen Montageflanschteil 32 zum Fixieren der Kappe 19. Eine derartige Sensoreinheit 28 wird an der Kappe 19 (dem Montageteil 24) durch das Schrauben eines männlichen Gewindeteils einer in ein Durchgangsloch in dem Montageflanschteil 32 eingesteckten Schraube 34 in den weiblichen Gewindeteil der Montagemutter 27, während der Einsteckteil 31 in den Sensoreinsteckring 26 eingesteckt ist, fixiert.
Bei der Rolllagereinheit 1 mit dem Drehzahldetektor des herkömmlichen Aufbaus mit der vorstehend geschriebenen Konfiguration kann das an der Nabe 3 fixierte Rad drehbar in Bezug auf die Aufhängung für das Halten des Außenrings 2 gehalten werden. Und wenn der Codierer 13 zusammen mit der Nabe 3 bei einer Drehung des Rads gedreht wird, gehen die Südpole und Nordpole in der erfassten Fläche des Codierers 13 alternierend durch die Nachbarschaft des Erfassungsteils des Sensors 29 gegenüber der erfassten Fläche des Codierers 13 mit dazwischen einem Bodenplattenteil 35 des Sensoreinsteckrings 26 hindurch. Daraus resultiert, dass sich die Richtung des in dem Magneterfassungselement des Sensors 29 fließenden Magnetflusses alternierend ändert und sich also die Eigenschaften des Magneterfassungselements alternierend ändern. Weil die Frequenz, mit der sich die Eigenschaften des Magneterfassungselements auf diese Weise ändern, proportional zu der Drehgeschwindigkeit der Nabe 3 ist, kann das ABS oder ASR korrekt gesteuert werden, indem ein Ausgangssignal des Sensors 29 zu einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesendet wird. Außerdem kann bei dem herkömmlichen Aufbau der Raum 18, in dem der Codierer 13 installiert ist, durch die Kappe 19 (und den Sensoreinsteckring 26) auch in einem Zustand, bevor die Sensoreinheit 28 an einer Montagelinie eines Kraftfahrzeug-Herstellers montiert wird, hermetisch geschlossen werden, wodurch ein Haften von Fremdstoffen an dem Codierer 13 effektiv verhindert werden kann.
Bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Aufbau kann jedoch das folgende Problem auftreten.
Bei dem herkömmlichen Aufbau wird zum Beispiel ein Satz aus einer oberen Gussform 36 und einer unteren Gussform 37 wie in 9 gezeigt verwendet, um die Kappe 19 herzustellen. Insbesondere wird ein geschmolzenes Kunstharz in einen Hohlraum 38 gefüllt, der eine Form in Entsprechung zu der Außenflächenform einer Kappe 19 aufweist und durch die obere Gussform 36 und die daran in der Axialrichtung anstoßende untere Gussform 37 definiert wird. Bei dem herkömmlichen Aufbau wird das Kunstharz in diesen Hohlraum 38 gefüllt, während der Sensoreinsteckring 26 eingesetzt ist (ein Einsatzgießen durchgeführt wird). Und um die Installationsposition des Sensoreinsteckrings 26 beim Durchführen eines derartigen Einsatzgießens zu regeln, stößt der Bodenplattenteil 35 des Sensoreinsteckrings 26 gegen einen Teil der unteren Gussform 37 an und stößt ein Teil der oberen Gussform 36 gegen eine axial innere Fläche (eine konvex gekrümmte Fläche) eines gebogenen Teils 41, der ein Verbindungsteil zwischen einem zylindrischen Teil 39 und einem Rippenteil 40 des Sensoreinsteckrings 26 ist, an.
Wenn das Einsatzgießen wie oben beschrieben durchgeführt wird, kann der zylindrische Teil 39 des Sensoreinsteckrings 26 aufgrund einer Drückkraft der oberen Gussform 36 gegen den Sensoreinsteckring 26 elastisch radial nach außen verformt (erweitert) werden. Wenn das Einsatzgießen in diesem Zustand durchgeführt wird und dann die Kappe 19 aus dem Hohlraum 38 ausgeworfen wird (die Drückkraft der oberen Gussform 36 aufgehoben wird), wird der zylindrische Teil 39 elastisch wiederhergestellt (wird sein Durchmesser klein), sodass ein Zwischenraum an einer Kopplungsfläche zwischen einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Teils 39 und dem Teil am Umfang des zylindrischen Teils 39 in dem Kunstharz erzeugt werden kann. Wenn Fremdstoffe wie etwa Wasser in den Zwischenraum eindringen, können die Fremdstoffe nach außen hin fortschreiten und von dem inneren Ende der Kopplungsfläche in den Raum 18 eindringen.
Außerdem ist allgemein bekannt, dass sich das Volumen von Kunstharz kontrahiert, wenn es abkühlt und sich verfestigt. Daraus resultiert, dass der aufgrund der oben genannten Gründe erzeugte Zwischenraum beseitigt werden oder sich verkleinern kann, wenn sich der in dem Umfang des zylindrischen Teils 39 in dem Kunstharz des Kappenkörpers 20 vorhandene Teil kontrahiert. Es ist jedoch schwierig, den Zwischenraum vollständig zu beseitigen, weil die Bohrdurchmesserdimension des Durchgangslochs 25 gewöhnlich ungefähr 10 mm beträgt und somit der Durchmesser klein ist und weil die mit einer Verfestigung einhergehende Kontraktion klein ist.
Zusammenfassung
Angesichts der oben beschriebenen Umstände ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor zu implementieren, die die Dichtungseigenschaften einer Kappe vollständig sicherstellen kann.
Eine Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor gemäß der Erfindung ist eine Einheit, die verwendet wird, um ein Rad (ein nicht-angetriebenes Rad) drehbar in Bezug auf eine Aufhängung wie etwa einen Achsschenkel zu halten, und einen Außenring, eine Nabe, mehrere Rollelemente, einen Codierer, eine Kappe und eine Sensoreinheit umfasst.
Der Außenring in dieser Einheit weist doppelreihige Außenringläufe an einer Innenumfangfläche auf und wird während der Nutzung nicht gedreht.
Die Nabe weist doppelreihige Innenringläufe an einer Außenumfangsfläche und weiterhin einen drehseitigen Flansch zum Halten eines Rads in einem axial nach außen über ein äußeres Ende des Außenrings in der Außenumfangsfläche hinaus vorstehenden Teil auf und wird in einer Bohrdurchmesserseite des Außenrings konzentrisch zu diesem Außenring gehalten.
Jedes der mehreren Rollelemente ist rollbar zwischen dem Außenringläufen und den beiden Innenringläufen der beiden Reihen ausgebildet.
Der Codierer wird durch das Ändern der magnetischen Eigenschaften einer axial inneren Fläche alternierend in Bezug auf eine Umfangsrichtung ausgebildet und wird in einem inneren Ende der Nabe konzentrisch zu der Nabe gehalten.
Die Kappe wird an einem inneren Ende des Außenrings angebracht und schließt eine Öffnung des inneren Endes des Außenrings.
Die Sensoreinheit enthält einen Sensor und einen Sensorhalter.
Der Sensor in der Sensoreinheit ändert ein Ausgangssignal in Übereinstimmung mit einer Änderung in den Eigenschaften einer erfassten Fläche des Codierers und liegt der erfassten Fläche des Codierers gegenüber.
Der Sensorhalter hält den Sensor und wird in einem Teil gehalten, der dem Codierer in der Kappe axial gegenüberliegt.
Bei der Rolllagereinheit mit dem Drehzahldetektor der Erfindung umfasst die Kappe einen Kappenkörper und einen Passeinsteckteil.
Der Kappenkörper dieser Kappe ist allgemein aus Kunstharz ausgebildet und ist derart mit dem Passeinsteckteil gekoppelt, dass eine Außenfläche des Passeinsteckteils bedeckt wird, und ist mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form ausgebildet, die einen zylindrischen Kappenteil und einen Kappenbodenteil umfasst. Weiterhin ist dieser Kappenbodenteil mit einem Sensorhalteteil versehen, wobei ein Teil (ein Einsteckteil) des Sensorhalters in das Innere eingesteckt werden kann, nur eine axial innere Seite geöffnet ist und ein axial äußeres Ende dem Codierer gegenüberliegt, ohne dass dazwischen der Passeinsteckteil angeordnet ist.
Der Einsteckteil ist allgemein aus Metall ausgebildet und weist eine mit einem Boden versehene zylindrische Form auf, die einen zylindrischen Einsteckteil und einen Einsteckbodenteil umfasst. Weiterhin ist ein sich axial durch den Einsteckbodenteil erstreckendes Einsteckdurchgangsloch an einem Teil gegenüber dem Codierer in dem Einsteckbodenteil ausgebildet.
Die oben beschriebene Kappe wird an dem inneren Ende des Außenrings montiert, indem der zylindrische Einsteckteil des Passeinsteckteils in das innere Ende des Außenrings in einem nach außen hin geöffneten Zustand gepasst und fixiert wird.
Bei einer Implementierung der Erfindung gemäß dem Anspruch 2 umfasst der Sensorhalter der Sensoreinheit einen Einsteckteil zum Halten des Sensors und einen Montageflanschteil, der an einem nahen Ende des Einsteckteils ausgebildet ist und mit einer inneren Fläche des Kappenkörpers gekoppelt und an dieser fixiert ist. Weiterhin ist der Kappenbodenteil mit einem Mutternhalteteil derart versehen, dass nur dessen Innenseite geöffnet ist.
Weiterhin wird eine Montagemutter in dem Mutterhalteteil zum Beispiel durch Gießen angeordnet.
Weiterhin wird die Sensoreinheit mit der Kappe gekoppelt und an dieser fixiert, indem eine in ein Durchgangsloch des Montageflanschteils eingesteckte Schraube in die Montagemutter geschraubt wird, während der Einsteckteil in den Sensorhalteteil eingesteckt ist.
Bei einer Implementierung der Erfindung gemäß dem Anspruch 3 und basierend auf dem Anspruch 2 ist das Einsteckloch als ein langes Loch ausgebildet. Weiterhin sind der Sensorhalteteil und der Mutternhalteteil jeweils derart ausgebildet, dass die Halteteile in dem Einsteckdurchgangsloch angeordnet sind.
Oder bei einer Implementierung der Erfindung gemäß dem Anspruch 4 ist der Sensorhalteteil in dem Einsteckdurchgangsloch angeordnet. Der Mutternhalteteil ist derart ausgebildet, dass ein mittlerer Teil des Mutternhalteteils in einem zweiten Einsteckdurchgangsloch angeordnet ist, das an einer anderen Position als das Einsteckdurchgangsloch des Einsteckbodenteils ausgebildet ist.
Bei einer Implementierung der Erfindung gemäß dem Anspruch 5 wird der zylindrische Einsteckteil direkt auf das innere Ende des Außenrings gepasst.
Bei einer Implementierung der Erfindung gemäß dem Anspruch 6 und basierend auf dem Anspruch 5 ist vorzugsweise eine konkave Nut, die sich nach außen und radial nach innen öffnet, über den gesamten Umfang in einer Innenumfangsfläche eines axial äußeren Endes des zylindrischen Kappenteils ausgebildet. Und ein ringförmiges Dichtungsglied wird von außen auf einen Teil gepasst, der radial mit der konkaven Nut in einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Einsteckteils überlappt, wobei die äußere Endfläche dieses zylindrischen Kappenteils an die äußere Endfläche des Außenrings anstößt. Außerdem wird das Dichtungsglied axial zwischen der inneren Endfläche des Außenrings und einer axialen Seitenfläche der konkaven Nut komprimiert.
Gemäß der Erfindung mit der oben beschriebenen Konfiguration können die Dichtungseigenschaften der Kappe vollständig sichergestellt werden.
Gemäß der Erfindung ist der in dem Kappenkörper ausgebildete Sensorhalteteil derart ausgebildet, dass er sich nur axial nach innen öffnet. Wenn also Fremdstoffe wie etwa Wasser in das äußere Ende des Teils zwischen einer Außenumfangsfläche des Sensorhalters (des Einsteckteils) und einer Innenumfangsfläche des Sensorhalteteils eindringen, dringen die Fremdstoffe nicht in den Raum ein, in dem das Rollelement oder der Codierer angeordnet ist. Es ist kein mit dem Raum verbundner Zwischenraum, der in dem oben beschriebenen herkömmlichen Aufbau ein Problem verursacht, zwischen dem Durchgangsloch in dem Kappenkörper und dem in das Durchgangsloch eingesteckten Sensoreinsteckring vorgesehen. Folglich können die Dichtungseigenschaften der Kappe vollständig sichergestellt werden.
Gemäß dem Anspruch 2 der Erfindung ist der in dem Kappenkörper ausgebildete Mutternhalteteil derart ausgebildet, dass er sich nur nach innen öffnet. Wenn also Fremdstoffe wie etwa Wasser in das äußere Ende des Teils zwischen einer Außenumfangsfläche der Montagemutter und einer Innenumfangsfläche des Mutternhalteteils eindringen, dringen die Fremdstoffe nicht in den Raum ein, in dem das Rollelement oder der Codierer angeordnet sind. Daraus resultiert, dass die Dichtungseigenschaften der Kappe vollständig sichergestellt werden.
Gemäß dem Anspruch 5 der Erfindung wird der zylindrische Einsteckteil direkt in das innere Ende des Außenrings eingesteckt. Indem also der zylindrische Einsteckteil in das innere Ende des Außenrings durch den zylindrischen Kappenteil des Kappenkörpers aus Kunstharz eingesteckt wird, wird keine Situation geschaffen, in welcher der zylindrische Kappenteil durch die Verwendung verformt wird und ein Zwischenraum zwischen einer Innenumfangsfläche des Außenrings und einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Kappenteils erzeugt wird.
Folglich können die Dichtungseigenschaften der Kappe vollständig sichergestellt werden.
Wenn gemäß dem Anspruch 6 der Erfindung das ringförmige Dichtungsglied von außen zu einer Position gepasst wird, die radial mit der konkaven Nut überlappt, die in einer Innenumfangsfläche des axial äußeren Endes des zylindrischen Kappenteils an einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Einsteckteils ausgebildet ist, kann effektiv verhindert werden, dass Fremdstoffe wie etwa Wasser in den Passteil zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Einsteckteils und der Innenumfangsfläche des inneren Endes des Außenrings eindringen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird durch die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft und nicht einschränkend verdeutlicht.
1 ist eine Schnittansicht, die eine Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine Ansicht in Entsprechung zu dem Teil B von 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, wobei die Sensoreinheit nicht gezeigt ist.
3 ist eine Ansicht eines Sensorhalteteils und eines Mutternhalteteils in einem Kappenkörper von der Innenseite gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform.
4 ist eine 2 ähnliche Ansicht und zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung.
5 ist eine 2 ähnliche Ansicht und zeigt eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung.
6 ist eine 3 ähnliche Ansicht und zeigt die dritte beispielhafte Ausführungsform.
7 ist eine Schnittansicht und zeigt eine Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor eines herkömmlichen Aufbaus.
8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils A von 7 und zeigt den gleichen herkömmlichen Aufbau.
9 ist eine Teilschnittansicht einer Metallgussform und erläutert einen Herstellungsschritt für die Kappe des gleichen herkömmlichen Aufbaus.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
(Erste beispielhafte Ausführungsform)
1 bis 3 zeigen eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung gemäß den Ansprüchen 1, 2, 3, 5 und 6. Diese beispielhafte Ausführungsform ist durch den Aufbau einer Kappe 19a zum Schließen einer Öffnung des inneren Endes eines Außenrings 2 gekennzeichnet. Weil die Aktion, die Wirkung und die Konfiguration des anderen Teils im Wesentlichen gleich wie in dem oben beschriebenen herkömmlichen Aufbau sind, wird hier auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet und werden nachfolgend vor allem der kennzeichnende Teil der Ausführungsform und zuvor nicht beschriebene Teile beschrieben.
Eine Rolllagereinheit 1a mit einem Drehzahldetektor dieser beispielhaften Ausführungsform ist eine Einrichtung zum Halten eines Rads, das ein nicht-angetriebenes Rad ist, drehbar in Bezug auf eine Aufhängung wie etwa einen Achsschenkel und zum Erfassen der Drehzahl des Rads. Eine Nabe 3, die ein sich drehender Ring ist, wird drehbar in der Bohrdurchmesserseite des Außenrings 2, der ein stationärer Ring ist, durch mehrere Rollelemente 12, 12 gehalten.
Der Außenring 2 und der Nabenkörper 6 der Nabe 3 sind aus einem Stahl mit einem mittleren Kohlenstoffgehalt wie etwa S53C ausgebildet, wobei wenigstens eine Fläche jedes der Läufe 4a, 4b, 8a einer Härtungsbehandlung wie etwa einer Induktionshärtung unterworfen wird. Weiterhin sind jedes der Rollelemente 12, 12 und ein Innenring 7 der Nabe 3 aus einem Chromlagerstahl mit einem hohen Kohlenstoffgehalt wie etwa SUJ2 ausgebildet und werden einer Härtungsbehandlung wie etwa einem Abschrecken unterworfen. Außerdem ist das verwendete Rollelement 12 nicht wie in 1 gezeigt auf eine Kugel beschränkt. Wenn die Rolllagereinheit 1a mit dem Drehzahldetektor dieser beispielhaften Ausführungsform für ein Kraftfahrzeug mit einem schweren Achsgewicht verwendet wird, kann auch eine sich verjüngende Rolle als das Rollelement 12 verwendet werden.
Weiterhin ist ein Codierer 13a von außen in das innere Ende (rechte Ende in 1) einer Außenumfangsfläche des Innenrings 7 gepasst (gepresst) und fixiert. Der Codierer 13a umfasst einen Haltering 14a und einen Codiererkörper 16a. Der Haltering 14a in diesem Codierer 13a ist allgemein ringförmig mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt durch das Stanzen einer kaltgewalzten Stahlplatte wie etwa SPCC, die einer Rostschutzbehandlung unterworfen wurde, oder einer ferritischen Edelstahlplatte wie etwa SUS430 ausgebildet. Weiterhin umfasst der Haltering 14a einen rohrförmigen Passteil 42, einen äußeren Rippenteil 43, der von dem äußeren Ende (linken Ende in 1) des rohrförmigen Passteils 42 radial nach außen gebogen ist, und einen kreisförmigen Ringteil 15a, der von dem inneren Ende des rohrförmigen Passteils 42 radial nach innen gebogen ist. Weiterhin umfasst der Haltering 14a einen kleindurchmessrigen Teil, der in einer äußeren Hälfte ausgebildet ist und von außen in das innere Ende des Innenrings 7 gepasst ist, und einen sich verjüngenden Teil, der in einer inneren Hälfte ausgebildet ist und in einer den Außendurchmesser vergrößernden Richtung nach innen geneigt ist. Weiterhin wird der Codiererkörper 16a allgemein kreisringförmig aus einem Permanentmagneten wie etwa einem Kunststoffmagneten oder einem Gummimagneten mit einer dazu gemischten magnetischen Substanz wie etwa Ferritpulver ausgebildet und in der Axialrichtung magnetisiert, wobei die Magnetisierungsrichtung alternierend mit gleichen Abständen in Bezug auf die Umfangsrichtung geändert wird. Wenn ein derartiger Codiererkörper 16a an einer axial inneren Fläche des kreisförmigen Ringteils 15a angebracht ist, ist eine axial innere Fläche (eine erfasste Fläche) des Codiererkörpers 16a radial außerhalb eines gestauchten Teils 10 in dem axial inneren Ende des Nabenkörpers 6 angeordnet.
Die an dem inneren Ende des Außenrings 2 angebrachte Kappe 19a umfasst einen Kappenkörper 20a aus Kunstharz, einen Passeinsteckteil 44 aus Metall, der in dem Kappenkörper 20a angeordnet ist, und eine Montagemutter 27a, die in dem Kappenkörper 20a angeordnet (eingesteckt) ist.
Der Kappenkörper 20a in dieser Kappe 19a wird durch das Spritzgießen von zum Beispiel einem Polyamidharz-Mischmaterial, in dem Glasfasern zu einem Polyamid 66-Harz zugesetzt sind, ausgebildet. Die Wasserfestigkeit und Calciumchloridfestigkeit können verbessert werden, indem ein amorphes aromatisches Polyamidharz (modifiziertes Polyamid 6T/6I) oder ein aliphatisches Polyamidharz mit einer geringen Wasserabsorption (Polyamid 11-Harz, Polyamid 12-Harz, Polyamid 610-harz, Polyamid 612-Harz) zu einem Polyamidharz hinzugefügt wird.
Der auf diese Weise ausgebildete Kappenkörper 20a aus Kunstharz wird derart mit dem Passeinsteckteil 44 gekoppelt, dass die gesamte Außenfläche des Passeinsteckteils 44 bedeckt wird und ist mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form ausgebildet, die einen zylindrischen Kappenteil 22a und einen Kappenbodenteil 23a zum Schließen einer Öffnung des inneren Endes des zylindrischen Kappenteils 22a umfasst.
In einer Innenumfangsfläche des axial äußeren Endes des zylindrischen Kappenteils 22a ist eine konkave Nut 45 mit einem rechteckigen Querschnitt, der sich axial nach außen und radial nach innen öffnet, über den gesamten Umfang ausgebildet. Weiterhin ist der außendurchmesserseitige Teil über eine Öffnung des axial äußeren Endes der konkaven Nut 45 hinaus in einer äußeren Endfläche des zylindrischen Kappenteils 22a mit einer flachen Flächenform ausgebildet, um gegen eine innere Endfläche des Außenrings 2 anzustoßen.
Weiterhin ist ein Teil der Umfangsrichtung des Kappenbodenteils 23a mit einem Montageteil 24a (mit einer vergrößerten Dimension in der Achsendicke) versehen, der im Vergleich zu dem anderen Teil axial nach innen gewölbt ist.
Weiterhin ist in dem Teil, der der erfassten Fläche des Codierers 13a (Codiererkörper 16a) in dem Montageteil 24a in einem montierten Zustand axial gegenüberliegt, ein Sensorhalterohr 46 in Entsprechung zu einem Sensorhalteteil des Anspruchs mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form derart ausgebildet, dass es sich nur nach innen öffnet. Das Sensorhalterohr 46 ist eine Einrichtung, die dazu dient, darin einen Einsteckteil 31a einer weiter unten beschriebenen Sensoreinheit 28a zu halten, und umfasst einen zylindrischen Teil 48 und einen Bodenteil 47 zum Schließen einer Öffnung des äußeren Endes dieses zylindrischen Teils 48. Weiterhin ist eine Dickendimension W₄₇ dieses Bodenteils 47 in der Axialrichtung kleiner als eine Dickendimension W₄₈ des zylindrischen Teils 48 in der Radialrichtung (W₄₇ < W₄₈). Konkret ist die Dickendimension W₄₈ des zylindrischen Teils 48 in der Radialrichtung auf das Zwei- bis Dreifache der Dickendimension W₄₇ des Bodenteils 47 in der Axialrichtung {W₄₈ = (2 bis 3) W₄₇} gesetzt. Ein durch eine Differenz zwischen dem zylindrischen Teil 48 und dem Bodenteil 47 in der Dickendimension resultierendes Sinken wird also verhindert, wenn der Kappenkörper 20a durch Spritzgießen ausgebildet wird. Das oben beschriebene Sensorhalterohr 46 ist derart angeordnet, dass ein axial mittlerer Teil des Sensorhalterohrs 46 in eine radial äußere Hälfte im Inneren eines Einsteckdurchgangslochs 55 des unten beschriebenen Passeinsteckteils 44 eingesteckt ist und eine axiale äußere Fläche des Bodenteils 47 dem Codierer 13a nahe gegenüberliegt. Außerdem ist in diesem Anordnungszustand ein Teil (oberer Teil in 1) der Umfangsrichtung einer äußeren Hälfte des zylindrischen Teils 48 des Sensorhalterohrs 46 an einem Teil der Innenumfangsfläche eines zylindrischen Einsteckteils 53 des Passeinsteckteils 44 fixiert und greift ein Teil des axial mittleren Teils des zylindrischen Teils 48 in einen Teil (oberen Teil von 1) in der Umfangsrichtung des Einsteckdurchgangslochs 55 ein.
Außerdem ist an einer von dem Sensorhalterohr 46 radial in das Innere des Kappenbodenteils 23a abweichenden Position des Montageteils 24a ein Mutternhalterohr 49 in Entsprechung zu einem Mutterhalteteil des Anspruchs mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form ausgebildet, die sich nur nach innen öffnet. Konkret ist das Mutterhalterohr 49 eine Einrichtung, die dazu dient, darin die Montagemutter 27a zu halten, und umfasst einen zylindrischen Teil 50 und einen Bodenteil 51, der derart ausgebildet sind, das er eine Öffnung des äußeren Endes dieses zylindrischen Teils 50 schließt. Ein derartiger Mutternhalteteil 49 ist derart angeordnet, dass ein axial mittlerer Teil des Mutternhalterohrs 49 in eine innere Hälfte des Einsteckdurchgangslochs 55 des Passeinsteckteils 44 eingesteckt ist. In diesem Anordnungszustand greift außerdem ein Teil des axial mittleren Teils des zylindrischen Teils 50 des Mutternhalterohrs 49 in einen Teil (unteren Teil in 1) der Umfangsrichtung des Einsteckdurchgangslochs 55 ein.
Außerdem schließt das Sensorhalterohr 46 an das Mutternhalterohr 49 nur über die inneren Enden der entsprechenden zylindrischen Teile 48, 50 an. Konkret schließt das innere Ende des zylindrischen Teils 48 des Sensorhalteteils 46 an das innere Ende des zylindrischen Teils 50 des Mutternhalterohrs 49 über einen kontinuierlichen Teil 52 an, der zwischen dem Sensorhalterohr 46 und dem Mutternhalterohr 49 ausgebildet ist.
Der Passeinsteckteil 44 wird mit einer allgemein mit einem Boden versehenen zylindrischen Form (die Querschnittform ist im Wesentlichen eine U-förmige Laborschalenform) durch das Stanzen einer Metallplatte wie etwa einer Aluminiumlegierungsplatte, einer austenitischen Edelstahlplatte oder eine kaltgewalzten Stahlplatte wie etwa SPCC, SPCD oder SPCE ausgebildet. Ein derartiger Passeinsteckteil 44 umfasst einen zylindrischen Einsteckteil 53 und einen Einsteckbodenteil 54 zum Schließen einer Öffnung des inneren Endes des zylindrischen Einsteckteils 53.
In dem Teil, der axial der erfassten Fläche des Codierers 13a (Codiererkörpers 16a) in einem Teil der Umfangsrichtung des Einsteckbodenteils 54 gegenüberliegt, ist das Einsteckdurchgangsloch 55 mit einer in der Radialrichtung langen elliptischen Form derart ausgebildet, dass es sich axial durch den Einsteckbodenteil 54 erstreckt. Außerdem ist in dieser beispielhaften Ausführungsform kein Passeinsteckteil 44 zwischen der erfassten Fläche des Codierers 13a (des Codiererkörpers 16a) und einem Erfassungsteil eines weiter unten beschriebenen Sensors 29a vorgesehen. Das Metallmaterial dieses Passeinsteckteils 44 kann also aus einem beliebigen magnetischen oder nicht-magnetischen Material bestehen. Wenn der Passeinsteckteil 44 kostengünstig aus einem kaltgewalzten Stahlblech mit einem reduzierten Kohlenstoffgehalt wie etwa SPCE ausgebildet wird, können die Herstellungskosten im Vergleich zu dem Fall reduziert werden, dass der Passeinsteckteil 44 kostspielig aus einer schwierig zu stanzenden Metallplatte aus einem nicht-magnetischen Material wie etwa einer austenitischen Edelstahlplatte usw. ausgebildet wird. Und wenn der Passeinsteckteil 44 aus einer magnetischen Metallplatte ausgebildet ist, ist der Einsteckbodenteil 54 in der Seite (innerhalb) gegenüber dem Codierer 13a in Bezug auf den Sensor 29a in einem montierten Zustand vorhanden, sodass der von der erfassten Fläche des Codierers 13a emittierte Magnetfluss eingestellt werden kann, um die Empfindlichkeit des Sensors zu verbessern.
Der Passeinsteckteil 44 mit einer derartigen Konfiguration wird an dem Kappenkörper 20a fixiert, indem der Passeinsteckteil 44 an die äußere Seite des Kappenbodenteils 23a und die Bohrdurchmesserseite des zylindrischen Kappenteils 22a des Kappenkörpers 20a während des Spritzgießens des Kappenkörpers 20a gegossen wird.
Konkret wird eine innere Hälfte des zylindrischen Einsteckteils 53 an der Bohrdurchmesserseite des zylindrischen Kappenteils 22a fixiert und wird eine äußere Hälfte des zylindrischen Einsteckteils 53 nach außen über die äußere Endfläche des zylindrischen Kappenteils 22a hinaus projiziert. Weiterhin wird eine axial innere Fläche des Einsteckbodenteils 54 an einer äußeren Fläche des Kappenbodenteils 23a fixiert. In diesem Zustand werden das Sensorhalterohr 46 und das Mutternhalterohr 49 des Kappenkörpers 20a in das Einsteckdurchgangsloch 55 mit den entsprechend angeordneten axial mittleren Teilen eingesteckt.
Die Montagemutter 27a weist eine mit einem Boden versehene zylindrische Form auf, wobei ein weiblicher Gewindeteil 56 an einer Innenumfangsfläche ausgebildet ist. Weiterhin sind an zwei axialen Positionen in einer Außenumfangsfläche der Montagemutter 27a konkave Nuten 57a, 57b über den gesamten Umfang hinweg ausgebildet. Eine derartige Montagemutter 27a ist in dem Mutterhalterohr 49 eingebettet.
Wenn die Montagemutter 27a in dem Kappenkörper 20a (Mutterhalteloch 49) eingebettet ist, greifen beide axiale Seitenflächen der konkaven Nuten 57a, 57b axial in die Füllteile im Inneren dieser konkaven Nuten 57a, 57b in dem Kappenkörper 20a ein, um eine relative Axialverschiebung der Montagemutter 27a in Bezug auf den Kappenkörper 20a zu unterdrücken.
Weiterhin ist die innere Endfläche der Montagemutter 27a in der gleichen virtuellen Ebene positioniert wie die innere Fläche des Montageteils 24a und öffnet sich der weibliche Gewindeteil 56 zu der inneren Fläche dieses Montageteils 24a.
Außerdem weist in dieser beispielhaften Ausführungsform die Montagemutter 27a einen sich nicht in der Axialrichtung erstreckenden Aufbau auf (Kappenmutter). Daraus resultiert, dass sie während des Einsatzgießens nicht in ein männliches Gewinde wie in 9 gezeigt geschraubt werden muss, wodurch die Effizienz des Einsatzgießens verbessert werden kann. Und wenn die Montagemutter einen sich in der Axialrichtung erstreckenden Aufbau aufweist, wird das Einsatzgießen in einem in ein männliches Gewinde geschraubten Zustand durchgeführt (siehe 9), sodass das Kunstharz nicht in das Innere der Montagemutter eindringt.
Das Verfahren zum Fixieren der Montagemutter 27a an dem Kappenkörper 20a (Mutternhalterohr 49) ist nicht auf ein Einsatzgießen beschränkt. Zum Beispiel kann ein mit einem Boden versehenes zylindrisches Mutterneinsteckloch, in dem eine in der Axialrichtung lange konkave Sperrnut in der Innenumfangsfläche ausgebildet ist, zuvor in dem Teil in Entsprechung zu dem Mutternhalterohr 49 des Kappenkörpers 20a ausgebildet werden und kann eine Montagemutter, in der zum Beispiel ein in der Axialrichtung langer Sperrvorsprung in der Außenumfangsfläche ausgebildet ist, in einem Zustand, in dem der Sperrvorsprung und die konkave Sperrnut in Phase sind, oder eine Mutter, in der ein in der Axialrichtung langer Vorsprung ähnlich einer Verzahnung in der Außenumfangsfläche ausgebildet ist, in ein Mutterneinsteckloch gepresst werden, das mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form ausgebildet ist und in dem zum Beispiel keine konkave Nut in der Innenumfangsfläche ausgebildet ist, wobei dieser Vorsprung eine konkave Nut in der Innenumfangsfläche des Mutterneinstecklochs bildet und die Mutter gesperrt werden kann.
Die Kappe 19a mit der oben beschriebenen Konfiguration kann durch Spritzgießen (axiales Ziehgießen, während die Montagemutter 27a und der Passeinsteckteil 44 in einem Hohlraum 38 zwischen zwei Gussformen aus Metall angeordnet sind, unter Verwendung einer Vorrichtung ausgebildet werden, die eine Gussform mit teilweise einer Form in Entsprechung zu den Innenumfangsflächenformen des Sensorhalterohrs 46 und des Mutternhalterohrs 49 und eine andere Gussform mit einer Form in Entsprechung zu den Außenumfangsflächenformen des Sensorhalterohrs 46 und des Mutternhalterohrs 49 als ein Paar von Gussformen (eine obere Gussform 36 und eine untere Gussform 37) wie in 9 gezeigt umfasst.
Die Kappe 19a mit der oben beschriebenen Konfiguration wird an dem Außenring 2 durch das direkte Passen (Metallpassen) einer Außenumfangsfläche einer äußeren Hälfte des Passeinsteckteils 44 in eine Innenumfangsfläche des inneren Endes des Außenrings 2 in einem Zustand montiert, in dem ein O-Ring 58 aus Gummi mit einem kreisrunden Querschnitt in Entsprechung zu einem ringförmigen Dichtungsglied gemäß den Ansprüchen an dem die konkave Nut 45 des zylindrischen Kappenteils 22a in einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Einsteckteils überlappenden Teil angebracht (von außen gepasst) ist und an eine äußere Endfläche des zylindrischen Kappenteils 22a an einer inneren Endfläche des Außenrings 2 anstößt. In diesem Montagezustand liegt eine äußere Fläche des Bodenteils 47 des Sensorhalterohrs 46 nahe der erfassten Fläche des Codierers 13a über einen vorbestimmten axialen Abstand (Luftspalt) gegenüber.
Weiterhin wird in dem oben beschriebenen Montagezustand der O-Ring 58 zwischen einer axialen Seitenfläche der konkaven Nut 45 und der inneren Endfläche des Außenrings 2 in einem axial komprimierten Zustand eingeklemmt. Also auch wenn Fremdstoffe wie etwa Wasser von einem anstoßenden Teil zwischen der äußeren Endfläche des zylindrischen Kappenteils 22a und der inneren Endfläche des Außenrings 2 eindringen, verhindert der O-Ring 58 effektiv, dass derartige Fremdstoffe einen Metallpassteil zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Einsteckteils 53 und der Innenumfangsfläche des inneren Endes des Außenrings 2 erreichen.
In dieser beispielhaften Ausführungsform liegt das Ende einer Kopplungsfläche zwischen dem Kappenkörper 20a und dem Passeinsteckteil 44 (einer Grenzfläche zwischen den beiden Gliedern 20a, 44) in der Kappe 19a nicht nach außen frei. Weiterhin ist das Ende der einzigen Kopplungsfläche (der Teil in Entsprechung zu dem radial inneren Ende der axialen Seitenfläche der konkaven Nut 45) mit dem O-Ring 58 gedichtet. Also auch wenn ein Zwischenraum in der Kopplungsfläche erzeugt wird, kann effektiv verhindert werden, dass Fremdstoffe durch diesen Zwischenraum in den Raum 18 eindringen.
In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Sensoreinheit 28a zum Erfassen der Drehzahl an der Kappe 19a mit der oben beschriebenen Konfiguration gehalten und fixiert. Die Sensoreinheit 28a umfasst einen Sensor 29a, einen Sensorhalter 30a, einen Einsteckteil 31a und einen Montageflanschteil 32a. Der Sensor 29a in der Sensoreinheit 28a ist eine Einrichtung zum Vorsehen eines Erfassungsteils mit Magnetflusserfassungselementen wie etwa Hall-Elementen oder magnetoresistiven Einrichtungen und ändert ein Ausgangssignal in Übereinstimmung mit einer Änderung in den Eigenschaften der erfassten Fläche des Codierers 13a. Der Sensorhalter 30a wird durch das Spritzgießen eines Kunstharzes wie etwa eines Polyamidharzes ausgebildet und umfasst den Einsteckteil 31a und den Montageflanschteil 32a. Der Einsteckteil 31a dieses Sensorhalters 30a hält den Sensor 29a oben (am äußeren Ende) und weist einen Außendurchmesser auf, der etwas kleiner oder gleich einer Bohrdurchmesserdimension des Sensorhalterohrs 46 ist.
Weiterhin ist der Montageflanschteil 32a eine Einrichtung zum Fixieren des Sensorhalters 30a (Sensors 29a) an der Kappe 19a und ist in dem nahen Ende des Einsteckteils 31a ausgebildet. Eine derartige Sensoreinheit 28a wird an der Kappe 19a (dem Montageteil 24a) durch das Schrauben eines männlichen Gewindeteils 33 einer in eine in einem Durchgangsloch 59 in dem Montageflanschteil 32a gepasste Hülse 60 eingesteckten Schraube 34 in den weiblichen Gewindeteil 56 der Montagemutter 27a, während der Einsteckteil 31a direkt in das Sensorhalterohr 46 eingesteckt ist, fixiert.
Wenn die Sensoreinheit 28a an der Kappe 19a gehalten und fixiert wird, stößt eine obere Fläche (äußere Endfläche) des Einsteckteils 31a an eine innere Fläche des Bodenteils 47 des Sensorhalterohrs 46 an oder liegt dieser über einen kleinen axialen Spalt nahe gegenüber. In diesem Zustand liegt der oben in dem Einsteckteil 31a gehaltene Sensor 29a (der Erfassungsteil desselben) der erfassten Fläche des Codierers 13a über den Bodenteil 47 gegenüber.
In dieser beispielhaften Ausführungsform mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das an der Nabe 3 fixierte Rad drehbar in Bezug auf die Aufhängung für das Halten des Außenrings 2 gehalten werden. Und wenn der Codierer 13a bei einer Drehung des Rads zusammen mit der Nabe 3 gedreht wird, gehen Südpole und Nordpole in der erfassten Fläche des Codierers 13a alternierend durch die Nachbarschaft des Erfassungsteils des Sensors 29a gegenüber der erfassten Fläche dieses Codierers 13a mit dazwischen dem Bodenteil 47 hindurch. Daraus resultiert, dass die Richtung des Magnetflusses in dem Magneterfassungselement des Sensors 29a alternierend wechselt und die Eigenschaften des Magneterfassungselements alternierend wechseln. Weil die Frequenz, mit welcher die Eigenschaften des Magneterfassungselements wechseln, proportional zu der Drehgeschwindigkeit der Nabe 3 ist, kann ein ABS oder ASR korrekt gesteuert werden, indem ein Ausgangssignal des Sensors 29a zu einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesendet wird.
Insbesondere können in dieser beispielhaften Ausführungsform die Dichtungseigenschaften der Kappe 19a vollständig sichergestellt werden.
In dieser beispielhaften Ausführungsform ist das Sensorhalterohr 46 in dem Kappenkörper 20a mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form ausgebildet, die sich nur nach innen öffnet. Also auch wenn Fremdstoffe wie etwa Wasser in das äußere Ende des Teils zwischen einer Außenumfangsfläche des Einsteckteils 31a und einer Innenumfangsfläche des Sensorhalterohrs 46 eindringen, dringen die Fremdstoffe nicht in den Raum 18 ein, in dem die Rollelemente 12, 12 oder der Codierer 13a angeordnet sind. Es wird also kein mit dem Raum 18 verbundener Zwischenraum, der in dem oben beschriebenen herkömmlichen Aufbau ein Problem verursacht, zwischen dem Durchgangsloch 25 in dem Kappenkörper 20 (siehe 7) und dem in das Durchgangsloch 25 eingesteckten Sensoreinsteckring 26 gebildet. Folglich können bei der Rolllagereinheit 1a mit dem Drehzahldetektor dieser beispielhaften Ausführungsform die Dichtungseigenschaften der Kappe 19a vollständig sichergestellt werden.
Weiterhin ist in dieser beispielhaften Ausführungsform das Mutternhalterohr 49 in dem Kappenkörper 20a mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form ausgebildet, die sich nur nach innen öffnet. Also auch wenn Fremdstoffe wie etwa Wasser in das äußere Ende des Teils zwischen einer Außenumfangsfläche der Montagemutter 27a und einer Innenumfangsfläche des Mutternhalterohrs 49 eindringen, dringen die Fremdstoffe nicht in den Raum 18 ein. Daraus resultiert, dass die Dichtungseigenschaften der Kappe 19a vollständig sichergestellt werden können.
Weiterhin liegt in dieser beispielhaften Ausführungsform der Sensor 29a der erfassten Fläche des Codierers 13a gegenüber, ohne dass dazwischen der Passeinsteckteil 44 angeordnet ist. Wenn also der Passeinsteckteil 44 aus einem beliebigen magnetischen oder nicht-magnetischen Metallmaterial ausgebildet wird, muss kein Glühschritt zum Beseitigen eines Magnetismus zum Beispiel nach einem Stanzen oder einer Oberflächenbearbeitung (Oberflächenaufrauung) für das Vergrößern einer Haftung an einem Kunstharz durchgeführt werden. Dadurch können die Herstellungskosten reduziert werden.
In dieser beispielhaften Ausführungsform wird eine Außenumfangsfläche des zylindrischen Einsteckteils 53 des Passeinsteckteils 44 direkt in eine Innenumfangsfläche des inneren Endes des Außenrings 2 gepasst. Daraus resultiert, dass auch bei längerer Nutzung die Bildung eines Zwischenraums usw. in diesem Passteil verhindert werden kann.
Wenn also ein Aufbau wie der weiter oben beschriebene herkömmliche Aufbau verwendet wird, in dem der Passring 21 (siehe 7) in die Innenumfangsfläche des inneren Endes des Außenrings 2 durch den zylindrischen Kappenteil 22 des Kappenkörpers 20 aus Kunstharz gepasst wird, wird eine Verformung wie etwa eine Absetzung in diesem zylindrischen Kappenteil 22 durch die Verwendung verursacht und kann ein Zwischenraum in einem Passteil zwischen dem Außenring 2 und diesem zylindrischen Kappenteil 22 gebildet werden. Dagegen ist in dieser beispielhaften Ausführungsform der zylindrische Einsteckteil 53 aus Metall direkt in den Außenring 2 metallgepasst. Auf diese Weise kann ein Zwischenraum aufgrund einer Verformung wie etwa einer Absetzung in dem zylindrischen Einsteckteil 53 verhindert werden. Folglich können in dieser beispielhaften Ausführungsform die Dichtungseigenschaften der Kappe 19a vollständig sichergestellt werden. Weiterhin kann ein axialer Zwischenraum zwischen dem Sensor 29a und dem Codierer 13a einfach und konstant über eine lange Zeitdauer hinweg sichergestellt werden.
Weiterhin können in dieser beispielhaften Ausführungsform ein Eingriff zwischen dem Umfangsteil des Einsteckdurchgangslochs 55, dem Sensorhalterohr 46 und dem Mutternhalteloch 49 eine relative Drehung und eine Trennung zwischen dem Passeinsteckteil 44 und dem Kappenkörper 20a verhindert werden. Deshalb ist es unnötig, separate Einrichtungen (wie zum Beispiel eine Vertiefung, einen gebogenen Teil oder eine Haftung) vorzusehen, um eine relative Drehung und Trennung zwischen dem Passeinsteckteil 44 und dem Kappenkörper 20a zu verhindern. Dadurch können die Herstellungskosten reduziert werden.
Weiterhin wird in dieser beispielhaften Ausführungsform der O-Ring 58 von außen in den Teil gepasst, der radial mit der konkaven Nut 45 des zylindrischen Kappenteils 22a in der Außenumfangsfläche des zylindrischen Einsteckteils 53 überlappt. Auf diese Weise kann effektiv verhindert werden, dass Fremdstoffe wie etwa Wasser von einem Zwischenraum in einer Kopplungsfläche zwischen dem Kappenkörper 20a und dem Passeinsteckteil 44 und zwischen der äußeren Endfläche des zylindrischen Kappenteils 22a und der inneren Endfläche des Außenrings 2 in den Passteil zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Einsteckteils 53 und der Innenumfangsfläche des inneren Endes des Außenrings 2 eindringen.
(Zweite beispielhafte Ausführungsform)
4 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung gemäß den Ansprüchen 1, 2, 3, 5 und 6.
Im Fall einer Rolllagereinheit mit einem Drehzahlmesser der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein Passeinsteckteil 44a einen zylindrischen Einsteckteil 53a, einen Einsteckbodenteil 54a zum Schließen einer Öffnung des inneren Endes des zylindrischen Einsteckteils 53a und einen Flanschteil 61. Der Flanschteil 61 ist derart ausgebildet, dass der Flanschteil 61 mit einem rechten Winkel von dem inneren Ende des zylindrischen Einsteckteils 53a radial nach außen gebogen ist und ein mittlerer Teil des Flanschteils 61 um 180° zurück radial nach innen gebogen ist. Außerdem schließt das radial innere Ende des Flanschteils 61 an das radial äußere Ende des Einsteckbodenteils 54a an. In dieser beispielhaften Ausführungsform sind innere Flächen des Flanschteils 61 und des Einsteckbodenteils 54a jeweils in der gleichen Ebene angeordnet.
Außerdem ist in dieser beispielhaften Ausführungsform ein Einsteckdurchgangsloch 55 mit einer in der Radialrichtung langen elliptischen Form in dem einer erfassten Fläche eines Codierers 13a (Codiererkörper 16a) gegenüberliegenden Teil der Umfangsrichtung des Einsteckbodenteils 54a ausgebildet. Wenn wie in dieser beispielhaften Ausführungsform der Passeinsteckteil 44a mit dem Flanschteil 61 versehen ist, kann das Einsteckdurchgangsloch 55 einfach stabil ausgebildet werden.
Wenn also ein Aufbau wie in dieser beispielhaften Ausführungsform verwendet wird, in dem der zylindrische Einsteckteil 53a des Passeinsteckteils 44a direkt in eine Innenumfangsfläche des inneren Endes eines Außenrings 2 gepasst wird, muss dieser zylindrische Einsteckteil 53a mit einer großen Genauigkeit konzentrisch mit der Innenumfangsfläche des inneren Endes des Außenrings 2 ausgebildet werden. Deshalb wird das Einsteckdurchgangsloch 55 in dem Einsteckbodenteil 54a ausgebildet, nachdem der Passeinsteckteil 44a mit einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form (einer Laborschalenform) ausgebildet wurde. Wenn jedoch wie in der oben beschriebenen ersten beispielhaften Ausführungsform das Einsteckdurchgangsloch 55 an einer Position in der Nähe des zylindrischen Einsteckteils 53a in dem Einsteckbodenteil 54a ausgebildet wird und der Flanschteil 61 nicht in dem Passeinsteckteil 44 ausgebildet wird (siehe 1), besteht die Möglichkeit, dass der radial außerhalb des zylindrischen Einsteckteils 53 angeordnete Teil des Passeinsteckteils 44 in einer Gussform (nicht gezeigt) für das Formen des Einsteckdurchgangslochs 55 nicht stabil gehalten werden kann. Wenn dagegen wie in dieser beispielhaften Ausführungsform der Passeinsteckteil 44a mit dem Flanschteil 61 versehen ist, kann das Einsteckdurchgangsloch 55 derart ausgebildet werden, dass der radial außerhalb des zylindrischen Einsteckteils 53a angeordnete Teil des Passeinsteckteils 44a in der Form stabil durch die innere Fläche des Flanschteils 61 gehalten wird.
Weiterhin greift der Flanschteil 61 axial in einen Kappenkörper 20a ein, sodass ein axialer Halt (eine Verhinderung einer Trennung) zwischen dem Passeinsteckteil 44a und dem Kappenteil 20a erzielt werden kann. Ansonsten sind die Konfiguration, die Aktion und der Effekt ähnlich wie in der oben beschriebenen ersten beispielhaften Ausführungsform.
(Dritte beispielhafte Ausführungsform)
5 zeigt eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung gemäß den Ansprüchen 1, 2, 4, 5 und 6.
Bei der Rolllagereinheit mit einem Drehzahlmesser gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform ist ein Einsteckdurchgangsloch 55a mit einer regelmäßigen Kreisform in dem axial einer erfassten Fläche eines Codierers 13a gegenüberliegenden Teil eines Einsteckbodenteils 54b eines Passeinsteckteils 44b ausgebildet.
Weiterhin ist an einer Position radial innerhalb des Einsteckdurchgangslochs 55a ein zweites Einsteckdurchgangsloch 62 mit einer regelmäßigen Kreisform derart ausgebildet, dass es nicht an das Einsteckdurchgangsloch 55a anschließt.
Und ein Sensorhalterohr 46a ist derart ausgebildet, dass ein axial mittlerer Teil des Sensorhalterohrs 46a in den Umfangsteil des Einsteckdurchgangslochs 55a in dem Einsteckbodenteil 54b über den gesamten Umfang hinweg eingreift und die äußere Endfläche (eine axial äußere Fläche eines Bodenteils 47) der erfassten Fläche des Codierers 13a (des Codiererkörpers 16a) nahe gegenüberliegt.
Weiterhin ist ein Mutternhalteteil 49a derart ausgebildet, dass ein axial mittlerer Teil des Mutternhalterohrs 49a in den Umfangsteil des zweiten Einsteckdurchgangslochs 62 in dem Einsteckbodenteil 54b über den gesamten Umfang hinweg eingreift und auch die äußere Endfläche (eine axial äußere Fläche eines Bodenteils 51) an im Wesentlichen der gleichen Position wie die äußere Endfläche des Sensorhalterohrs 46a angeordnet ist.
Die mittleren Teile des Sensorhalterohrs 46a und des Mutternhalterohrs 49a schließen wie weiter oben beschrieben über einen kontinuierlichen Teil 52a, der ein Teil eines Kappenbodenteils 23b ist und den Teil zwischen dem Sensorhalterohr 46a und dem Mutternhalterohr 49a bedeckt, in dem Einsteckbodenteil 54b von beiden axialen Seiten aneinander an.
In dieser beispielhaften Ausführungsform mit der oben beschriebenen Konfiguration kann der Eingriff zwischen dem Umfangsteil des Einsteckdurchgangslochs 55a und dem Sensorhalterohr 46a und der Eingriff zwischen dem Umfangsteil des zweiten Einsteckdurchgangslochs 62 und dem Mutternhalterohr 49a eine relative Bewegung und Trennung zwischen dem Passeinsteckteil 44b und einem Kappenkörper 20b verhindern (Wirbelstopp). Deshalb ist es unnötig, separate Einrichtungen (zum Beispiel eine Vertiefung, einen gebogenen Teil oder eine Haftung) zum Verhindern einer relativen Drehung und einer Trennung zwischen dem Passeinsteckteil 44a und dem Kappenkörper 20b auszubilden. Dadurch können die Herstellungskosten reduziert werden.
Weiterhin sind in der beispielhaften Ausführungsform das Einsteckdurchgangsloch 55a und das zweite Einsteckdurchgangsloch 62 beide mit einer einfachen regelmäßigen Kreisform ausgebildet. Dadurch können die Herstellungskosten reduziert werden, weil eine Pressform mit einer einfachen Form für das Stanzen verwendet werden kann.
In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Einsteckbodenteil 54b über den gesamten Umfang des axial mittleren Teils des Sensorhalterohrs 46a hinweg in der Seite (inneren Seite) gegenüber dem Codierer 13a in Bezug auf einen Sensor 29a vorgesehen (siehe 1). Wenn also der Passeinsteckteil 44b aus einer magnetischen Metallplatte ausgebildet wird, kann der von der erfassten Fläche des Codierers 13a emittierte Magnetfluss eingestellt werden, um die Empfindlichkeit des Sensors zu verbessern. Ansonsten sind die Konfiguration, die Aktion und der Effekt ähnlich wie in der weiter oben beschriebenen ersten beispielhaften Ausführungsform.
Die Erfindung kann auch implementiert werden, indem Aufbauten der verschiedenen zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden.
Bei einer Implementierung der Erfindung sind die Anordnung oder Form des Sensorhalteteils (Sensorhalterohrs) nicht auf diejenigen der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Es können verschiedene Aufbauten verwendet werden, in denen nur die axial innere Seite geöffnet ist und die axial äußere Endfläche dem Codierer gegenüberliegt, ohne dass dazwischen der Passeinsteckteil angeordnet ist.
Und bei der Implementierung der Erfindung kann das Material des Passeinsteckteils ein beliebiges magnetisches oder nicht-magnetisches Material sein. Wenn wie oben beschrieben ein kostengünstiger kaltgewalzter Stahl mit einem reduzierten Kohlenstoffgehalt für ein Tiefziehen wie etwa SPCE verwendet wird, können die Herstellungskosten reduziert werden und kann die Flexibilität beim Entwurf der Form des Passeinsteckteils vergrößert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-80500 A [0003]

Claims

Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor, umfassend: einen Außenring mit doppelreihigen Außenringläufen an einer Innenumfangsfläche, wobei der Außenring während der Nutzung nicht gedreht wird, eine Nabe mit doppelreihigen Innenringläufen an einer Außenumfangsfläche, wobei die Nabe in einer Bohrdurchmesserseite des Außenrings konzentrisch mit dem Außenring gehalten wird und einen Teil vorsieht, der nach außen über ein äußeres Ende des Außenrings in der Außenumfangsfläche hinaus mit einem drehseitigen Flansch für das Halten eines Rads vorsteht, mehrere Rollelemente, die rollbar zwischen den beiden Außenringläufen und den beiden Innenringläufen beider Reihen ausgebildet sind, einen ringförmigen Codierer, der durch das Ändern von magnetischen Eigenschaften einer inneren Fläche alternierend in Bezug auf eine Umfangsrichtung ausgebildet wird, wobei der Codierer in einem inneren Ende der Nabe konzentrisch mit der Nabe gehalten wird, eine Kappe, die an einem inneren Ende des Außenrings angebracht ist und eine Öffnung des inneren Endes des Außenrings schließt, und eine Sensoreinheit, die einen Sensor, der ein Ausgangssignal in Übereinstimmung mit einer Änderung der Eigenschaften einer erfassten Fläche des Codierers ändert und der erfassten Fläche des Codierers gegenüberliegt, und eine Sensorhalterung, die den Sensor hält und in einem axial dem Codierer gegenüberliegenden Teil in der Kappe gehalten wird, umfasst, wobei: die Kappe einen Kappenkörper und einen Passeinsteckteil umfasst, der Kappenkörper in der Kappe allgemein aus Kunstharz ausgebildet ist und mit dem Passeinsteckteil gekoppelt ist, wobei eine Außenfläche des Passeinsteckteils bedeckt ist und eine mit einem Boden versehene zylindrische Form mit einem zylindrischen Kappenteil und einem Kappenbodenteil aufweist, wobei der Kappenbodenteil mit einem Sensorhalteteil derart versehen ist, dass ein Teil des Sensorhalters in das Innere eingesteckt werden kann, nur eine innere Seite geöffnet ist und ein äußeres Ende dem Codierer gegenüberliegt, ohne dass zwischen der Passeinsteckteil angeordnet ist, der Passeinsteckteil allgemein aus Metall ausgebildet ist und eine mit einem Boden versehene zylindrische Form mit einem zylindrischen Einsteckteil und einem Einsteckbodenteil aufweist und wobei ein sich axial durch den Einsteckbodenteil erstreckendes Einsteckdurchgangsloch in einem Teil gegenüber dem Codierer in dem Einsteckbodenteil ausgebildet ist, und die Kappe an dem inneren Ende des Außenrings montiert wird, indem der zylindrische Einsteckteil des Passeinsteckteils in das innere Ende des Außenrings in einem nach außen hin geöffneten Zustand gepasst und daran fixiert wird.
Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor nach Anspruch 1, wobei: die Sensoreinheit einen Einsteckteil zum Halten des Sensors und einen Montageflanschteil, der in einem nahen Ende des Einsteckteils ausgebildet ist und mit einer inneren Fläche des Kappenkörpers gekoppelt und daran fixiert wird, umfasst, der Kappenbodenteil derart mit einem Mutternhalteteil versehen ist, dass nur eine innere Seite geöffnet ist, eine Montagemutter in dem Mutternhalteteil angeordnet ist, und die Sensoreinheit mit der Kappe gekoppelt und daran fixiert wird, indem eine in ein Durchgangsloch des Montageflanschteils eingesteckte Schraube in die Montagemutter geschraubt wird, während der Einsteckteil in den Sensorhalteteil eingesteckt ist.
Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor nach Anspruch 2, wobei: das Einsteckdurchgangsloch ein langes Loch ist, und der Sensorhalteteil und der Mutternhalteteil jeweils derart ausgebildet sind, dass die Halteteile in dem Einsteckdurchgangsloch angeordnet sind.
Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor nach Anspruch 2, wobei: der Sensorhalteteil in dem Einsteckdurchgangsloch angeordnet ist, und der Mutternhalteteil derart ausgebildet ist, dass der Mutternhalteteil in einem Einsteckdurchgangsloch angeordnet ist, das an einer anderen Position als das Einsteckdurchgangsloch in dem Einsteckbodenteil ausgebildet ist.
Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: der zylindrische Einsteckteil direkt in das innere Ende des Außenrings gepasst ist.
Rolllagereinheit mit einem Drehzahldetektor nach Anspruch 5, wobei: eine konkave Nut, die sich nach außen und radial nach innen öffnet, über den gesamten Umfang in einer Innenumfangsfläche eines äußeren Endes des zylindrischen Kappenteils ausgebildet ist, und ein ringförmiges Dichtungsglied von außen in einen radial mit der konkaven Nut überlappenden Teil in einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Einsteckteils gepasst ist, wobei eine äußere Endfläche des zylindrischen Kappenteils gegen eine innere Endfläche des Außenrings anstößt und das Dichtungsglied axial zwischen der inneren Endfläche des Außenrings und einer axialen Seitenfläche der konkaven Nut eingeklemmt ist.