DE2756930A1

DE2756930A1 - Messwertgeber zur feststellung der parameter eines drehenden gliedes, insbesondere der drehgeschwindigkeit eines fahrzeugrades

Info

Publication number: DE2756930A1
Application number: DE19772756930
Authority: DE
Inventors: Jean Claude Cloarec
Original assignee: Wabco Westinghouse SA
Current assignee: Wabco Westinghouse SA
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1977-12-21
Publication date: 1978-07-06
Also published as: SE7714616L; FR2375599A1; FR2375599B1

Description

mein Zeichen: 0291 Pt

275693Q

WABCO WESTINGHOUSE

2, Boulevard Westinghouse

93270 Sevran/Prankreich

Meßwertgeber zur Feststellung der Parameter eines drehenden Gliedes, insbesondere der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades

Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßwertgeber zur Feststellung der Parameter eines drehenden Gliedes, insbesondere der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades· Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Gerät dieser Art mit einem Zahnkranz, der auf einem drehenden Glied, z. B. einer Welle, Achse oder einem Achslager angebracht ist, welches mit dem Fahrzeugrad verbunden ist, wobei ein den Zähnen des Zahnkranzes gegenüberliegender Empfängerkopf vorgesehen ist.

Meßwertgeber zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Fahrzeugrädern werden anBox* der Fahrzeuge benutzt, um in elektronische Steuer- oder Kontrollkreise Signale einzusteuerji, welche ein Maß für die Drehgeschwindigkeit der Räder sind. Diese Signale werden beispielsweise zur Feststellung der Veränderungen der Radgeschwindigkeiten benutzt, um auf diese Weise ein Gleit-

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Schutzsystem oder ein anderes System anzusteuern, mit welchem auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder auf die Geschwindigkeit der Räder eingewirkt wird.

Derartige Meßwertgeber sind im allgemeinen einerseits mit einem drehbaren Zahnkranz ausgestattet, der mit einer Achse oder mit einem Fahrzeugrad in Verbindung steht und aus einem magnetischen Material besteht; andererseits weisen diese Meßwertgeber einen festen Empfängerkopf auf, der den Zähnen des Zahnkranzes gegenüberliegt. Diese Meßwertgeber steuern beim Vorbeigang eines jeden Zahnes des Zahnkranzes Impulse aus und erzeugen infolgedessen Frequenzsignale, welche der Drehgeschwindigkeit der Achse oder aber des Fahrzeugrades proportional sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Meßwertgeber zur Feststellung der Radgeschwindigkeit zu vereinfachen und zu verbilligen, und zwar insbesondere im Hinblick auf deren Aufbau und deren Montage auf dem Fahrzeug.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeaäß dadurch gelöst, daß der mit den Zähnen versehene Teil des Zahnkranzes von dem aus einem elastomeren Material bestehenden Dichtungsglied vollständig umgeben ist.

Der den Rotor des Meßwertgebers bildende Zahnkranz ist in einer Bohrung vorgesehen» welche zur Aufnahme eines Dichtung« gliedes für das Lager der Nabe oder der Achse geeignet und bestimmt ist.

Durch diese doppelte Verwendung der Bohrung, insbesondere aber durch die Genauigkeit, mit welcher diese Bohrung ausgeführt wird» werden gleichzeitig die Dichtung des Lagers und die Genauigkeit der Montage des Zahnkranzes verbessert«

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Zahnkranz des Meßwertgebers mit dem Dichtungsglied des Lagers verbunden und zu einem einzigen Stück zusammengefaßt. Dieses Merkmal ermöglicht eine beträchtliche Vereinfachung des Ausbaues des Dichtungsgliedes und des Zahnkranzes.

Vorteilhaft ist der Innendurchmesser des Dichtungsgliedes größer als der Außendurchmesser des Wälzlagers oder einer Bremsscheibe, welche dem Fahrzeugrad zugeordnet ist. Auf diese Weise wird ein schneller Ausbau des Wälzlagers oder der Bremsscheibe sichergestellt. Diese Lösung vermeidet gleichzeitig ein Zurückziehen des Dichtungsgliedes sowie einen Ausbau des Zahnkranzes selbst.

Da es sich bei diesem Dichtungsglied um eine Lippendichtung handelt, kann der Zahnkranz darüber hinaus eine Verstärkung bilden. Das Dichtungsglied kann insbesondere mit dem Zahnkranz in geeigneter Weise, z. B. durch Aufvulkanisieren, Kleben u. dgl. verbunden werden. Gegebenenfalls kann der Zahnkranz sich in radialer Richtung nach innen oder nach außen relativ zu derjenigen Bohrung erstrecken, welche das Dichtungsglied aufnimmt.

Der Zahnteil des Zahnkranzes bzw. der Zahnkranz selbst können von dem Dichtungsglied vollkommen umgeben sein, und zwar durch Anhaften an dem innenliegenden Material des Dichtungsgliedes oder aber nach dem öffnen des Dichtungsgliedes mittels eines Ringspaltes, der sich nach dem Einsetzen des Zahnkranzes durch seine Elastizität von selbst schließt. In einem derartigen Falle kann es vorteilhaft sein, den Empfängerkopf mit derjenigen Fläche des Dichtungsgliedes in Berührung zu bringen, welche den Zahnkranz von der Außenumgebung isoliert derart, daß die Dicke des elastomeren Stoffes der Dichtung und/oder eines anderen Materials zwischen dieser Fläche und dem Zahnkranz den Spalt zwischen dem Empfängerkopf und dem Zahnkranz bestimmt. Auf dieser Fläche des Dichtungsgliedes kann eine Schicht vorge-

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sehen werden, die aus einem Material hoher Reibungsfestigkeit besteht, so daß diese Fläche mit dem Empfängerkopf in Berührung gelangen kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine Ansicht, teilweise im Schnitt des Meßwertgebers gemäß der Erfindung, der auf einer Achse eines Straßenfahrzeugea angebracht ist,

Figuren 2-6 Ansichten in vergrößertem Maßstab verschiedener Ausführungsformen des A in Fig. 1. .

Bei der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Habe 1 handelt es sich um eine Nabe eines Straßenfahrzeuges. Dabei ist die Nabe 1 mittels eines Lagers in des Achslager 2 gelagert, wobei dieses Lager aus zwei Kegelrollenlagern 3# 4 bestellt« In der Nähe des innenliegenden Kegelrollenlager h ist eine Dichtung oder ein Dichtungsring in Form einer Lippendichtung 5 an sich bekannter Bauw»is· gelagert, welche in einer Bohrung 6 der Nabe 1 angeordnet ist.

Der in der Zeichnung dargestellte Meßwertgeber mit veränderlichem Spalt gemäß der Erfindung besitzt ein Rotoreleaent, welches aus einem Zahnkranz 7 gebildet wird. Dieser Zahnkranz 7 liegt in der gleichen Bohrung 6 der Nabe wie die Lippendichtung 5» Diese Bohrung 6 ist im vorliegenden Falle zylinderföraig» kann aber auch kotfech sein.

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Aus der Art und Weise der Anordnung geht hervor, daß dkirch die Genauigkeit, mit welcher die Bohrung 6 zu einer vollkommener Zentrierung der Lippendichtung 5 führt, gleichzeitig die Zentrierung des Zahnkranzes 7 und die Qualität der von dem Meßwertgeber gelieferten Signale verbessert werden.

Ein Empfängerkopf 8 für die Veränderungen des magnetischen Flusses, welch erstere den festen Teil des Meßwertgebers fUr die Radgeschwindigkeit bildet, ist durch Reibungsschluß odei aber mittels eines elastischen Rückhaltemittels in einer seitlichen Aussparung 9 eines festen Flansches 10 angeordnet, an welchen das Achslager 2 angehängt ist derart, daß der Empfängerkopf den Zähnen 11 des Zahnkranzes 7 gegenüberliegt.

Wie bereits in der Beschreibungseinleitung angedeutet, wird bevorzugt, daß der Innendurchmesser des Dichtungsringes 5 und/oder des Zahnkranzes 7 größer ist als der maximale Außendurchmesser des Kegelrollenlagers 4, um einen Ausbau und einen Wiedereinbau dieses Lagers zu ermöglichen, ohne dabei den Ausbau des Dichtungsgliedes 5 erforderlich zu machen.

Das in Fig. 1 der Zeichnung mit A angedeutete Detail ist in Fig. 2 in einem größeren Maßstab dargestellt. Die Fig. 2 j zeigt dabei eine erste Ausführungeform der Montage des Dichtung! gliedes 5 und des Zahnkranzes 7 in ein und derselben Bohrung 6.

Nadidieser Ausführungsform wird der Zahnkranz 7 durch ein gepreßtes, gezogenes oder aber gegossenes Stück gebildet, deren Querschnitt L-Form besitzt. Dieses Glied ist an dem einen Schenkel 7a des L-förmigen Querschnittes abgebogen, wobei sich der abgebogene Teil in radialer Richtung nach iniaen erstreckt. Der andere Schenkel 7b des L-förmigen Querschnittes besitzt Zylinderform und paßt sich der Bohrung 6 genau an.

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Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 3 der Zeichnung nimmt die Bohrung 6 eine Anordnung eines Dichtungs- und Empfängjergliedes 12 auf, welches aus einer Lippendichtung 15 besteht, mit welcher ein Metallkranz 17 mit L-förmigem Querschnitt verbunden ist. Der in radialer Richtung nach innen sich erstrecken¹-de Schenkel 17a dieses Metallkranzes ist mit einer Verzahnung 18 ausgestattet, welche bezüglich der Bohrung 6 nach außen gerichtet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 besteht die Dichtungs- und Empfängeranordnung 12 aus einer Lippendichtung 25» welche mit einer Verstärkungseinlage mit L-förmigem Querschnitt ausgerüstet ist. Die Verstärkungseinlage wird dabei von dem einen Schenkel 27b des Zahnkranzes 27 gebildet, während der andere Schenkel 27a des Zahnkranzes 27 aus der Lippendichtung 25 herausragt und Zähne besitzt.

Der mit Zähnen versehene Schenkel 27a des Zahnkranzes 27 kann durch Auftragen eines wärmehärtbaren Materials mit magnetischen Eigenschaften ringförmig ausgebildet werden, so daß eine gute Leitung des magnetischen oder elektrischen Flusses sichergestellt ist.

Die Fig. 5 der Zeichnung zeigt einen Zahnkranz 37, dessen Schenkel Zähne 37a aufweist, wobei dieser Schenkel aus der Bohrung 6 in radialer Richtung nach außen geführt ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist der aus der Bohrung 6 nach außen geführte Schenkel 37a umgebogen, so daß ein Rand 37c gebildet wird, der parallel zur Achse liegt und mit Zähnen versehen ist, um auf diese Weise sich an den in radialer Richtung sich erstreckenden Empfängerkopf 8a anzupassen.

Es ist klar, daß der vorstehend bescnriebene und in der Zeichnung dargestellte Meßwertgeber abgeändert werden kann, ohne daß hierdurch der Rannen der Erfindung gesprengt wird. So können beispielsweise die Dichtungsglieder 5, 15, 25 durch ein im Querschnitt X-förmiges Dichtungsglied ersetzt werden»

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anstatt eine klassische Lippendichtung vorzusehen. Anstelle eines den Magnetfluß oder den elektrischen Fluß veränderbaren Empfängerkopfes 8, 8a kann ein optisch oder fluidisch arbeitender Empfängerkopf vorgesehen werden. Die mit dem Meßwertgeber gemäß der Erfindung ausgerüsteten Fahrzeuge können sowohl Strassenfahrzeuge als auch Schienenfahrzeuge sein. Darüber hinaus kann beispielsweise der in den Figuren 3 oder 4 dargestellte, mit Zähnen ausgestattete Schenkel von dem elastomeren Material des Dichtungsgliedes vollständig umgeben sein, um auf diese Weise die beiden Funktionen der Versteifung des Dichtungsgliedes und der Verzahnung zu erfüllen, wodurch Veränderungen des magnetischen Flusses oder des elektrischen Parameters hervorgerufen werden. Bei einer derartigen Anordnung kann der Empfängejr kopf 8 in unmittelbaren Kontakt mit der gegenüberliegenden Fläche des Dichtungsgliedes gelangen. Der Spalt zwischen dem Empfängerkopf 8 und der Verzahnung 18 bzw. 27a wird also in diesem Falle von der Dicke des elastomeren Stoffes bestimmt. Ss kann auch ein aus einem reibungsfesten Material, z. B. Nylon oder Teflon bestehender Ring mit der Dichtungsfläche des Empfängerkopfes in geeigneter Weise verbunden werden, um auf diese Weise die Reibung und damit den Verschleiß zwischen dem festen Empfängerkopf 8 und derjenigen Fläche zu verkleinern, welche dem in Drehbewegung befindlichen Dichtungsglied gegenüberliegt.

- Patentansprüche -

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.)Meßwertgeber zur Feststellung der Parameter eines drehenden Gliedes, insbesondere der Drehgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades, mit einem Zahnkranz, welcher auf einem mit dem Fahrzeugrad verbundenen Glied angebracht ist und mit einem Empfängerkopf, der den Zähnen des Zahnkranzes gegenüberliegt, der wiederum selbst in einem Dichtungsglied des Achslagers des Fahrzeugrades untergebracht ist derart, daß eine Dichtun^s- und Anzeigeanordnung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Zähnen versehene Teil des Zahnkranzes von dem aus einem elastomeren Material bestehenden Dichtungsglied vollständig umgeben ist.

2. Meßwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz selbst von dem aus einem elastomeren Material bestehenden Dichtungsglied vollständig umgeben ist.

3. Meßwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungs- und Anzeigeanordnung einen Minimaldurchmesser aufweist, der größer ist al der Maximaldurchmesser des in unmittelbarer Nähe der Dichtungs- und Anzeigeanordnung liegenden Wälzlagers und/oder größer ist als der Durchmesser einer dem Fahrzeugrad zugeordneten Scheibe derart, daß ein Ausbau des Wälzlagers und/ oder der Scheibe ohne Zurückziehen des Dichtungsgliedes und des Zahnkranzes möglich ist.

4. Meßwertgeber nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zähnen des Zahnkranzes gegenüberliegende Empfängerkopf in der Betriebsstellung mit derjenigen Fläche des Dichtungsgliedes in Berührung gelangt,

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welche den Zahnkranz nach außen isoliert, und daß die Dicke des elastomeren Stoffes und/oder eines anderen Stoffes zwischen dieser Fläche und dem Zahnkranz auf diese Weise den Spalt zwischen dem Empfängerkopf und dem Zahnkranz bestimmt.

5. Meßwertgeber nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß auf der mit dem Empfängerkopf in Berührung gelangenden Fläche des Dichtungsgliedes eine Schicht hoher Reibungsfestigkeit, z. B. aus Nylon oder Polytetrafluoräthylen aufgebracht ist.

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