DE3839558A1 - Vorrichtung zur elektrischen verbindung von aufnehmern an lagern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Verbindung von Aufnehmern an Lagern nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aufnehmer für Antiblockier-Systeme werden zunehmend in Lagereinheiten bzw. Lagern für beispielsweise Kraftfahrzeugräder eingebaut. Sie werden u.a. mit Dichtungen, Halteringen usw. kombiniert und mit dem nicht rotierenden Lagerring verbunden. Am rotierenden Lagerring ist ergänzend ein Impulsring befestigt, der den Aufnehmer aktiviert, wodurch während einer Umdrehung eine Kette elektrischer Impulse an eine Steuerelektronik geliefert wird. Durch die Integration in das Lager muß meist der Hersteller für den Einbau sorgen.

Insbesondere bei zweireihigen Wälzlagern werden die ABS- Aufnehmer zwischen den Wälzkörperreihen angeordnet, weil hier mindestens relativ der größte Platz zur Verfügung steht. Eine solche Anordnung ist in der deutschen Patentanmeldung P 35 17 175 vorgeschlagen. In einem die geteilten Innenringe zusammenhaltenden Kunststoffring ist der ABS-Aufnehmer eingebettet. Die Verbindungskabel werden bei dieser Ausführung durch einen axialen, in die Bohrungsfläche der einen Innenringhälfte eingearbeiteten Kanal nach außen geführt. Die betreffende Innenringhälfte ist an sich geschwächt, so daß eine geringere Tragfähigkeit gegeben ist. Aus diesem Grund muß das Lager auf der Tragachse so gedreht werden, daß der Kanal in der im Betrieb geringer belasteten Zone angeordnet ist. Weiterhin erfordert die genannte Ausführung eine spezielle Bearbeitung der betreffenden Innenringhälfte, wodurch es zusammen mit anderen Serienprodukten und etwa gleichen Lagerkomponenten zu Verwechslungen kommen kann. Eine gewissenhafte Lagerhaltung ist hier erforderlich.

Darüber hinaus ist ein an der Lagerseite austretendes Verbindungskabel in ausreichender Länge nötig, um nach der Montage des Lagers eine Verbindung zur Steuerelektronik zu schaffen. Sowohl beim Transport als auch bei der Montage ist dieses Verbindungskabel sehr gefährdet, wird beschädigt oder abgerissen. Nicht selten wird erst im Betrieb nach der Montage ein Defekt im ABS-System festgestellt, wobei eine zeitraubende Fehlersuche beginnt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur elektrischen Verbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die auf Kanäle für die Verbindungskabel sowohl in bei Lagerringen als auch in der Achse verzichtet werden kann und bei der aus dem Lager austretende Verbindungskabel nicht unbedingt erforderlich sind.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine zwischen dem Lagerring und dessen Tragelement angeordnete Sitzhülse mit gegen den Lagerring und das Tragelement elektrisch isolierten Signalleitern.

Die Sitzhülse kann mit sehr geringer Wandstärke ausgeführt werden und bildet die elektrische Verbindung zwischen dem Aufnehmer und einem beispielsweise während der Montage anzubringenden Kabel, Stecker oder dgl. an der Seite des Lagers. Änderungen oder spezielle Vorbereitungen sind weder am Lager noch an dessen Tragelement, sei es Nabe, Gehäuse oder Achse, erforderlich. Die Sitzhülse kann aus Blech, Kunststoff, Keramik oder dgl. hergestellt werden. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Signalleiter elektrisch gegen alle anderen Bauteile isoliert sind. Dies kann durch verschiedene bekannte Techniken, wie durch Kunststoffüberzüge, Bedampfen, Oxydieren oder Keramiküberzüge erfolgen. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Sitzhülse im eingebauten Zustand stabil und tragfähig ist. Zweckmäßigerweise ist sie axial länger ausgeführt als der betreffende Lagerring, so daß die überstehenden Abschnitte bequem zur Verbindung mit dem Aufnehmer einerseits und mit dem Verbindungskabel andererseits verwendet werden können.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale werden nachfolgend an den in der Zeichnung dargestellten Beispielen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den teilweisen Längsschnitt eines zweireihigen Wälzlagers mit einer aus Stahlblech bestehenden Sitzhülse,

Fig. 2 die teilweise Draufsicht im Bereich der Signalleiter der Sitzhülse nach Fig. 1,

Fig. 3 den teilweisen Querschnitt in abgewickelter Form der Sitzhülse nach Fig. 1, 2 im Bereich der als Flachbandleitungen ausgeführten Signalleiter,

Fig. 4 die Ansicht nach Fig. 3 einer anderen Sitzhülse mit eingebetteten Leitern,

Fig. 5 den teilweisen Längsschnitt einer in Schichtbauweise gefertigten Sitzhülse im Bereich der Verbindung zum Verbindungskabel,

Fig. 6 den teilweisen Querschnitt im Bereich einer Sitzhülse mit halbschalenförmigen Signalleitern und

Fig. 7 die teilweise Draufsicht auf eine Sitzhülse mit gegen die Innenringhälfte abgebogenen Haltezungen.

Das in Fig. 1 dargestellte Beispiel zeigt nur die erfindungswesentlichen Merkmale und ist ein Teil einer Radlagereinheit mit integriertem ABS-Aufnehmer für Kraftfahrzeuge.

Zwei Innenringhälften 1, von denen nur die rechte vollständig dargestellt ist, sind auf einer gemeinsamen Sitzhülse 2 aus Blech angeordnet und auf einer Achse 3 aufgezogen. Im Bereich der rechten Innenringhälfte 1 weist die Sitzhülse 2 eine gemäß Fig. 2 angeformte, in das Material eingeprägte Ausnehmung 4 auf, die mit ihren in Umfangsrichtung verbreiterten Enden 5 beiderseits über die Innenringhälfte 1 hinwegsteht. Die Ausnehmung 4 hat eine Tiefe von ca. der halben Blechstärke, was aus Fig. 3 deutlich hervorgeht. In die Ausnehmung 4 ist ein Streifen mit nebeneinanderliegenden, allseits isolierten Flachbandleitungen 6 eingeklebt. Die verbreiterten Enden 5 sind mit axial in einer Linie liegenden, und geringfügig über die Oberfläche hinwegstehenden Berührungskontakten 7 versehen. Dies ist auch in Fig. 3 dargestellt.

Auf dem links überstehenden Abschnitt der Sitzhülse 2 ist ein Kunststoffring 8 mit eingebettetem ABS-Aufnehmer 9 angeordnet, der gleichzeitig als Haltering für die beiden Innenringhälften 1 ausgebildet ist. In seine Bohrungsfläche sind zwei axial nebeneinander angeordnete und mit den beiden in Figur links dargestellten Berührungskontakten 7 zusammenarbeitende Schleifringe 10 eingelassen, die über zwei Drähte 11 mit dem ABS-Aufnehmer 9 verbunden sind.

Auf dem rechts überstehenden Abschnitt der Sitzhülse 2 ist ein Steckring 12 mit Verbindungskabel 13 zu einer nicht dargestellten Steuerelektronik angeordnet. In gleicher Art sind hier Schleifringe 10 in der Bohrungsfläche vorgesehen, die mit den in Fig. 2 rechts dargestellten Berührungskontakten 7 zusammenarbeiten. Dadurch ist der ABS-Aufnehmer 9 elektrisch mit der Steuerelektronik verbunden.

Wenn die dargestellte Innenringhälfte 1 unter Belastung eine kriechende Drehbewegung durchführt, sorgen die Schleifringe 10 für eine fehlerfreie, zuverlässige, elektrische Verbindung und beseitigen die Gefahr des Kabelrisses. Weiterhin ist der Zusammenbau und die Montage des Wälzlagers erheblich vereinfacht, was zur fehlerfreien Funktion in der Serie führt.

Das in Fig. 4 dargestellte Beispiel einer Sitzhülse 2 ist mit einem gemäß Fig. 2 umrissenen, jedoch durchstanzten Freistich 14 versehen, in den vorgefertigte Kontakte und diese jeweils verbindende Leiter 15 eingesetzt und mit Kunststoff 16 vergossen sind. Das Einsatzteil könnte auch in gleicher Form vorgefertigt und eingesetzt sein. Die verbindende Funktion ist die gleiche wie zu Fig. 1, 2, 3 beschrieben.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel ist die Sitzhülse 2 in Schichtbauweise hergestellt. Ringförmig geschlossene, metallische Leiterschichten 17, beispielsweise aus Kupfer, sind koaxial übereinander angeordnet und durch Kunststoffschichten 18 voneinander und gegenüber der Achse 3 und der Innenringhälfte 1 elektrisch isoliert. Die beiderseits überstehenden Abschnitte, von denen nur der rechte dargestellt ist, sind abgestuft, so daß die freiliegenden Leiterschichten 17 als axial nebeneinander liegende Schleifringe 10 benutzt werden können. Dementsprechend ist der hier dargestellte Steckring 12 zur Verbindung mit der Steuerelektronik lediglich mit zwei nebeneinander angeordneten Berührungskontakten 7 versehen. Auch hier ist eine Kriechbewegung der Innenringhälfte 1 bei feststehendem Steckring 12 für die Funktion unbedenklich.

Beim Beispiel nach Fig. 6 sind zwei durch diametral gegenüberliegende Schlitze 19 elektrisch voneinander getrennte Halbschalen 20 radial beiderseits in Kunststoff 16 eingebettet und bilden die Signalleiter. Die Verbindung zum ABS-Aufnehmer 9 bzw. zum Verbindungskabel 13 kann auf eine der oben beschriebenen Arten erfolgen.

In Fig. 7 ist eine Sitzhülse 2 mit beiderseits freiliegenden und durch Flachbandleitungen 6 gemäß Fig. 3 verbundenen Berührungskontakten 7 dargestellt, die in einen Innenring 1 eingesetzt ist und durch herausgeklinkte Haltezungen 21 axial formschlüssig befestigt ist.

Die dargestellten Ausführungen, insbesondere die Form der Sitzhülse, sind lediglich Beispiele. Selbstverständlich lassen sich auch im Rahmen der Schutzansprüche die überstehenden Endabschnitte der Sitzhülse flanschartig umformen, so daß die Berührungskontakte in einer Radialebene liegen.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur elektrischen Verbindung von Aufnehmern an Lagern, insbesondere von ABS-Aufnehmern an Wälzlagern von Kraftfahrzeugrädern, mit einem an der einen Seite des Wälzlagers oder eines der Lagerringe angeordneten Aufnehmer und im Bereich des Lagersitzes zu dessen anderer Seite führenden Signalleitern, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Lagerring (1) und dessen Tragelement (3) angeordnete Sitzhülse (2) mit gegen den Lagerring (1) und das Tragelement (3) elektrisch isolierten Signalleitern (6, 7, 10, 11, 15, 17, 20) .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in Schichtbauweise ausgeführte, gegen den Lagerring (1) und das Tragelement (3) elektrisch isolierte und signalleitende Sitzhülse (2).

3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei voneinander isolierte Abschnitte der Sitzhülse (2).

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei im wesentlichen zylindrisch geschlossene, koaxial übereinander angeordnete Abschnitte (17) der Sitzhülse (2).

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Anspüche, gekennzeichnet durch zwei im wesentlichen halbschalenförmige Abschnitte (20) der Sitzhülse (2).

6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine einen axialen Schlitz (14) aufweisende Sitzhülse (2) mit in diesem verlaufenden Leitern (15).

7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen zylindrisch geschlossene, mindestens eine axial verlaufende, radial eingeprägte Rille (4) mit darin verlaufenden Leitern (15) aufweisende Schlitzhülse (2).

8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleiter als in Kunststoff eingebettete Flachbandleitungen (6) ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleiter (15, 6) gegen Herausfallen gesichert sind.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine über beide Seitenflächen des Lagerringes (1) hinwegstehende Sitzhülse (2) und in diesen Abschnitten (5) angeordnete, mit den Leitern (6, 17, 20) verbundene, elektrische Kontakte (7).

11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte als Berührungskontakte (7) ausgeführt sind und mit entsprechenden, an einem Aufnehmer angeordneten Berührungskontakten elektrisch verbunden sind.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Berührungskontakte des Aufnehmers (9) oder der Sitzhülse (2) als Schleifringe (10) ausgeführt sind.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzhülse (2) bei Verwendung eines zweireihigen Wälzlagers mit getrennten Lagerringen (1) eine über beide Lagerringe (1) sich erstreckende Länge aufweist und ein zwischen den Lagerringen (1) angeordneter, diese verbindender Haltering (8) aus Kunststoff mit darin eingebettetem Aufnehmer (9) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzhülse (2) zusammen mit dem Haltering (8) eine vormontierte, fest miteinander verbundene oder einstückige Einheit bildet.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzhülse (2) aus Blech besteht und aus dem Material ausgeklinkte, gegen die Seitenflächen des Lagerringes (1) umgeformte Haltezungen (21) aufweist.