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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Rollenlager, das mit einem Drehzahlsensor ausgestattet ist (worauf
man sich hierin nachfolgend als ein Drehzahlmeßrollenlager bezieht), das
für das
drehbare Halten eines Straßenrades
eines Fahrzeuges relativ zu einer Aufhängevorrichtung und für das Messen der
Drehzahl des Rades verwendet wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Rollenlager werden für das drehbare
Halten eines Straßenrades
eines Fahrzeuges an einer Aufhängevorrichtung
verwendet. Um ein Antiblockiersystem (ABS) oder ein Traktionskontrollsystem (TCS)
zu steuern, ist es außerdem
erforderlich, die Drehzahl des Rades zu messen. Daher wurde ein Drehzahlmeßrollenlager
mit einem Drehzahlsensor, der im Rollenlager eingebaut ist, in breitem
Umfang akzeptiert, um das Rad eines Fahrzeuges relativ zur Aufhängevorrichtung
drehbar zu halten, während
die Drehzahl des Rades gemessen wird.
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9 zeigt
eine Vorrichtung, wie sie in der nicht geprüften Japanischen Patentveröffentlichung TOKUKAI
SHO Nr. 62-249069 offenbart wird, die ein Beispiel für eine konventionelle
Konstruktion für
einen Drehzahlsensor ist, der für
diesen Zweck verwendet wird. Bei diesem Drehzahlmeßrollenlager
ist ein Außenring 1 vorhanden,
der sich nicht während der
Benutzung dreht, und der einen Sensor 5 aufweist, und ein
erster Innenring, speziell eine Nabe 2 und ein zweiter
Innenring, speziell ein Innenring 3, werden beide drehbar
innerhalb des Außenringes 1 gehalten,
um sich während
der Benutzung zu drehen. Eine Kodiereinrichtung 4 ist an
einer äußeren Umfangsfläche eines
axial mittleren Abschnittes der Nabe 2 befestigt, und ein
Sensor 5 wird am Außenring 1 gehalten,
so daß die
Drehzahl der Kodiereinrichtung 4 mittels des Sensors 5 nachgewiesen
wird. Der Innenring 3, wenn er außen an der Nabe 2 gesichert
ist, bildet eine Innenringbaugruppe 7 zusammen mit der
Nabe 2. Genauer gesagt, Außenringlaufbahnen 6 sind
in Doppelreihen an der inneren Umfangsfläche des Außenringes 1 vorhanden,
und Innenringlaufbahnen 8 sind entsprechend an der äußeren Umfangsfläche der
Nabe 2 und dem Innenring 3 vorhanden. Eine Vielzahl
von Rollenelementen 9 wird durch entsprechende Gehäuse 10 gehalten
und ist drehbar zwischen den Innenringlaufbahnen 8 und den
Außenringlaufbahnen 6 vorhanden,
so daß die Innenringbaugruppe 7 drehbar
innerhalb des Außenringes 1 gehalten
wird.
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Ein Flansch 11 für die Radbefestigung
ist an einem axial äußeren Endabschnitt
(der Abschnitt, der sich auf der Außenseite in der Breitenrichtung
befindet, wenn er an einem Fahrzeug montiert ist; der linke Endabschnitt
in 9) der Nabe 2 vorhanden,
der axial vom axial äußeren Endabschnitt
des Außenringes 1 vorsteht.
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Außerdem ist ein Befestigungsabschnitt 12 für das Verbinden
des Außenringes 1 mit
einer Aufhängevorrichtung
(nicht gezeigt) an der äußeren Umfangsfläche eines
axial mittleren Abschnittes des Außenringes 1 vorhanden.
Spalten zwischen den offenen Abschnitten an den entgegengesetzten
Enden des Außenringes 1 und
der äußeren Umfangsfläche des
axial mittleren Abschnittes der Nabe 2 und dem axial inneren
Endabschnitt des Innenringes 3 (der Endabschnitt, der zur
mittleren Seite in der Breitenrichtung wird, wenn er an einem Fahrzeug
montiert ist; der rechte Endabschnitt in 9) werden durch entsprechende Dichtungsringe 13 bedeckt.
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Im Beispiel in den Fig. werden Kugeln
für die Rollenelemente 9 verwendet.
Im Fall der Rollenlager für
schwere Fahrzeuge können
jedoch Kegelrollen für
die Rollenelemente verwendet werden.
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Um das vorangehend erwähnte Drehzahlmeßrollenlager
zu montieren, wird die Kodiereinrichtung 4 außen an einem
Abschnitt zwischen dem Paar der Innenringlaufbahnen 8 auf
der äußeren Umfangsfläche des
axial mittleren Abschnittes der Nabe 2 gesichert. Die Kodiereinrichtung 4 wird
in einer ringförmigen
Form aus einem magnetischen Material, wie beispielsweise Kohlenstoffstahl,
gebildet und wird im allgemeinen in einer Zahnradzahnform durch Ausbilden
von peripher aufeinanderfolgenden Aussparungen und Vorsprüngen im äußeren peripheren Randabschnitt
hergestellt, so daß sich
die magnetischen Eigenschaften des äußeren peripheren Randabschnittes
abwechselnd verändern
und mit einem gleichmäßigen Abstand
um die Umfangsrichtung. Die Kodiereinrichtung 4 wird an
der Nabe 2 durch Preßpassung über dem
mittleren Abschnitt der Nabe 2 gesichert.
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Ein Montageloch 14 für das Verbinden
zwischen der inneren und der äußeren Umfangsfläche des
Außenringes 1 wird
in einem axial mittleren Abschnitt des Außenringes 1 an einer
Stelle radial nach außen
von der Kodiereinrichtung 4 gebildet. Der Sensor 5 wird
in das Montageloch 14 eingesetzt und darin gesichert, so
daß ein
Nachweisabschnitt, der auf einer Kopfendfläche (untere Endfläche in 9) des Sensors 5 vorhanden
ist, zur äußeren Umfangsfläche der
Kodiereinrichtung 4 über
einen kleinen Spalt hin liegt.
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Im Fall des vorangehend erwähnten Drehzahlmeßrollenlagers
wird ein Straßenrad
(nicht gezeigt), das am Flansch 11 gesichert ist, der am
axial äußeren Endabschnitt
der Nabe 2 vorhanden ist, relativ zur Aufhängevorrichtung,
die den Außenring 1 trägt, drehbar
gehalten. Außerdem,
wenn sich die Kodiereinrichtung 4, die außen am mittleren
Abschnitt der Nabe 2 gesichert ist, zusammen mit der Drehung
des Rades dreht, gelangen die Aussparungen und Vorsprünge, die
im äußeren peripheren Randabschnitt
der Kodiereinrichtung 4 vorhanden sind, abwechselnd in
die Nähe
des Nachweisabschnittes, der auf der Kopfendfläche des Sensors 5 vorhanden
ist. Im Ergebnis dessen verändert
sich die Dichte des magnetischen Flusses, der im Sensor 5 fließt, so,
daß sich
der Ausgang vom Sensor 5 ändert. Die Häufigkeit,
mit der sich der Ausgang vom Sensor 5 ändert, ist der Drehzahl des
Straßenrades proportional.
Folglich, wenn der Ausgang vom Sensor 5 einer Steuereinheit
(in der Fig. nicht gezeigt) gesendet wird, dann kann ein ABS oder
TCS angemessen gesteuert werden.
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Im Fall des Drehzahlmeßrollenlagers,
das so konstruiert ist, wie es vorangehend beschrieben wird, kann
der Montagevorgang jedoch beschwerlich sein, wodurch es schwierig
gemacht wird, die Kosten zu minimieren, während ebenfalls die Qualität beibehalten
wird. Der Grund dafür
ist, daß,
sobald die entsprechenden Rollenelemente 9 und Gehäuse 10 innerhalb
der doppelreihigen Außenringlaufbahnen 6 montiert
wurden, die auf der inneren Umfangsfläche des Außenringes 1 vorhanden
sind, die Kodiereinrichtung 4 nicht zwischen die doppelreihigen
Rollenelemente 9 eingepaßt werden kann.
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Das heißt, beim gegenwärtigen Montageverfahren,
das im allgemeinen bei Rollenlagern durchgeführt wird, nachdem die entsprechenden
Rollenelemente 9 und Gehäuse 10 und eine Dichtung 13 (linke
Seite in 9) innerhalb
der doppelreihigen Außenringlaufbahnen 6 montiert
wurden, die auf der inneren Umfangsfläche des Außenringes 1 vorhanden sind,
werden die Nabe 2 und der Innenring 3 innerhalb
der entsprechenden Rollenelemente 9 montiert, speziell
durch den Bohrungsdurchmesser des Rollenelementsatzes. Es ist wünschenswert,
diesen konventionellen Schritt bei der Nabe 2 mit der außen daran
gesicherten Kodiereinrichtung 4 zur Anwendung zu bringen,
und diese Nabe 2 mit der Kodiereinrichtung 4 innerhalb
des Außenringes 1 zu
montieren. Im Fall des in 9 gezeigten
konventionellen Drehzahlmeßrollenlagers
ist der Außendurchmesser der
Kodiereinrichtung 4 größer als
der Bohrungsdurchmesser des Rollenelementsatzes, d. h., der Durchmesser
des einbeschriebenen Kreises der Vielzahl von Rollenelementen 9,
die innerhalb der entsprechenden Außenringlaufbahnen 6 vorhanden sind.
Daher kann die Kodiereinrichtung 4 nicht innerhalb der
Vielzahl der Rollenelemente 9 passieren, und daher ist
der Montagevorgang mittels des vorangehend erwähnten konventionellen Verfahrens
nicht möglich.
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Daher ist es im Fall der Montage
der in 9 gezeigten konventionellen
Konstruktion, sobald die Nabe 2 innerhalb des Außenringes 1 mit
den Rollenelementen 9 und einer Dichtung 13 auf
nur einer Seite (linke Seite in 9)
installiert angebracht wurde, dann vor dem Installieren der Rollenelemente
auf der anderen Seite (rechte Seite in 9) und des Innenringes 3 erforderlich,
die Kodiereinrichtung 4 an der äußeren Umfangsfläche des
axial mittleren Abschnittes der Nabe 2 außen zu sichern.
In diesem Zustand wird der mittlere Abschnitt der Nabe 2 an
einer Stelle tief im Inneren des zylindrischen Raumes 15 zwischen
der inneren Umfangsfläche
des Außenringes 1 und
der äußeren Umfangsfläche der
Nabe 2 positioniert, und daher ist der Vorgang des äußeren Sicherns
der Kodiereinrichtung 4 schwierig. Daher kann, wenn man
bei diesem Vorgang des äußeren Sicherns
nicht sorgfältig
vorgeht, die Befestigungsposition der Kodiereinrichtung 4 mit
der Wahrscheinlichkeit falsch sein, daß ein genaues Drehzahlmessen
nicht bewirkt wird.
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Eine Konstruktion, die der in 9 ähnelt, wird ebenfalls in 5 auf Seite 35 des Koyo
Engineering Journals Nr. 151, veröffentlicht im März 1997 von
der Koyo Seiko Co., Ltd., offenbart. Bei der Vorrichtung dieser
Veröffentlichung
wird die Vereinfachung des Vorganges des äußeren Sicherns der Kodiereinrichtung
an der äußeren Umfangsfläche des axial
mittleren Abschnittes der Nabe ebenfalls nicht betrachtet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung eines Drehzahlmeßrollenlagers und dessen Montagevorgang
angesichts der vorangehenden Situation, so daß der Vorgang des äußeren Sicherns
der Kodiereinrichtung am Konstruktionselement der Innenringbaugruppe
leicht in einem nicht begrenzten Raum durchgeführt werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung längs
der Linie I-I in 2,
um ein erstes Beispiel der Ausführungen der
vorliegenden Erfindung zu zeigen;
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2 eine
Teilschnittansicht der rechten Seite des Beispiels aus 1;
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3 eine
vergrößere Schnittdarstellung des
Abschnittes III in 1;
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4 eine
vergrößerte Teilschnittseitenansicht
des Abschnittes IV in 2;
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5 eine
vergrößerte Darstellung
gleich 3, um ein zweites
Beispiel der Ausführungen
der vorliegenden Erfindung zu zeigen;
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6 eine
vergrößerte Darstellung
im zweiten Beispiel gleich 4;
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7 eine
Schnittddarstellung eines dritten Beispiels der Ausführungen
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
Schnittdarstellung eines vierten Beispiels der Ausführungen
der vorliegenden Erfindung;
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9 eine
Schnittdarstellung eines Beispiels von Konstruktionen nach dem bisherigen Stand
der Technik.
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AUSFÜHRUNGEN
DER ERFINDUNG
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1 bis 4 zeigen eine erste Ausführung der vorliegenden
Erfindung. In den Fig., die diese Ausführung der Erfindung veranschaulichen,
ist die Innen-Außen-Richtung
in 1, 3 und 5,
die die Breitenrichtung des Fahrzeuges in der Links-Rechts-Richtung
zeigen, der in 9 entgegengesetzt,
die die vorangehend erwähnte
konventionelle Konstruktion zeigt (die Innen-Außen-Richtung in 7 und 8 ist die gleiche wie in 9). Das Drehzahlmeßrollenlager der vorliegenden
Erfindung weist, wie im Fall der in 9 gezeigten
konventionellen Konstruktion, auf einen Außenring 1, der sich nicht
während
der Benutzung dreht; eine Innenringbaugruppe 7, die einen
ersten und einen zweiten Innenring aufweist; eine Vielzahl von Rollenelementen 9;
eine Kodiereinrichtung 4; und einen Sensor 5,
der auf dem Außenring 1 gehalten
wird, die in einer gleichen Weise wie in 9 konstruiert sind.
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Der erste Innenring ist eine Nabe 2,
und der zweite Innenring ist ein Innenring 3, die beide
drehbar innerhalb des Außenringes 1 gehalten
werden, um sich während
der Benutzung zu drehen. Außerdem wird
die Drehzahl der Kodiereinrichtung 4, die an einer äußeren Umfangsfläche eines
mittleren Abschnittes der Nabe 2 befestigt ist, mittels
des Sensors 5 nachgewiesen. Der Innenring 3 ist
außen
an der Nabe 2 gesichert, um zusammen mit der Nabe 2 die Innenringbaugruppe 7 zu
bilden.
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Bei dieser Konstruktion sind doppelreihige Außenringlaufbahnen 6 an
der inneren Umfangsfläche
des Außenringes 1 vorhanden,
und die Innenringlaufbahnen 8 sind entsprechend auf der äußeren Umfangsfläche der
Nabe 2 und dem Innenring 3 in einer nebeneinanderliegenden
Beziehung vorhanden.
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Die Rollenelemente 9 werden
durch entsprechende Gehäuse 10 gehalten
und sind drehbar zwischen den Innenringlaufbahnen 8 und
den Außenringlaufbahnen 6 vorhanden,
so daß die
Innenringbaugruppe 7 drehbar innerhalb des Außenringes 1 gehalten
wird.
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Ein Flansch 11 für die Straßenradbefestigung
ist an einem axial äußeren Endabschnitt
(rechter Endabschnitt in 1)
der Nabe 2 vorhanden, der axial aus dem axial äußeren Endabschnitt
des Außenringes 1 vorsteht.
Außerdem
ist ein Befestigungsabschnitt 12 für das Verbinden des Außenringes 1 mit einer
Aufhängevorrichtung
(nicht gezeigt) an der äußeren Umfangsfläche eines
axial mittleren Abschnittes des Außenringes 1 vorhanden.
Spalten zwischen den Öffnungsabschnitten
an den entgegengesetzten Enden des Außenringes 1 und der äußeren Umfangsfläche des
axial mittleren Abschnittes der Nabe 2 und der äußeren Umfangsfläche des
axial inneren Endabschnittes (linker Endabschnitt in 1) des Innenringes 3 werden
durch entsprechende Dichtungsringe 13 bedeckt.
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Es gibt ebenfalls den Fall, wo Kegelrollen
für die
Rollenelemente 9 verwendet werden, und in dieser Hinsicht
ist die Konstruktion im wesentlichen die gleiche wie bei der vorangehend
erwähnten
konventionellen Konstruktion.
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Ein Stufenabschnitt 16 mit
kleinerem Durchmesser, auf dem der Innenring 3 außen gesichert
ist, wird auf dem axial inneren Endabschnitt der Nabe 2 konzentrisch
mit der Nabe 2 gebildet. Mit dem Innenring 3 durch
Preßpassung
auf diesem Stufenabschnitt 16 mit kleinerem Durchmesser
außen
gesichert, ragt der axial innere Endabschnitt des Innenringes 3 axial
nach innen (links in 1)
von der axial inneren Endfläche
(linke Endfläche
in 1) der Nabe 2 heraus.
Wenn an einem Fahrzeug angebracht, stößt die Endfläche an der
axial inneren Seite des Innenringes 3, die axial nach innen
weiter als die Nabe 2 auf diese Weise herausragt, gegen
eine Stufenfläche
eines Doppelgelenkes (in der Fig. nicht gezeigt).
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Die Keilwelle (nicht gezeigt), die
mit dem Doppelgelenk verbunden ist, wird in eine Keilwellenbohrung 17 eingsetzt,
die im mittleren Abschnitt der Nabe 2 vorhanden ist. Eine
Mutter (in der Fig. nicht gezeigt) wird auf einen mit Außengewinde
versehenen Abschnitt geschraubt und angezogen, der am Kopfendabschnitt
der Keilwelle in einem Abschnitt vorhanden ist, der axial aus der
axial äußeren Endfläche der
Nabe 2 herausragt. Durch Anziehen dieser Mutter wird die
Stufenfläche
des Doppelgelenkes fest gegen die Endfläche an der axial inneren Seite
des Innenringes 3 gepreßt, um dadurch zu verhindern, daß sich der
Innenring 3 vom Stufenabschnitt 16 mit kleinerem
Durchmesser entfernt.
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Ein Aussparungsabschnitt 18 mit
einem Durchmesser, der größer ist
als des Stufenabschnittes 16 mit kleinerem Durchmesser
und kleiner als der der Innenringlaufbahn 8 wird an einem
axial mittleren Abschnitt der Nabe 2 konzentrisch mit der
Nabe 2 um den Umfang des Abschnittes zwischen der Innenringlaufbahn 8,
die auf der äußeren Umfangsfläche der
Nabe 2 gebildet wird, und dem Stufenabschnitt 16 mit
kleinerem Durchesser gebildet. Die Kodiereinrichtung 4 wird
durch eine Preßpassung
am Aussparungsabschnitt 18 außen gesichert. Mit zusammengebauter
Nabe 2 und Innenring 3, um die Innenringbaugruppe 7 zu
bilden, wird die Kodiereinrichtung 4 axial zwischen dem
Paar der Innenringlaufbahnen 8 angeordnet. Die Kodiereinrichtung 4 wird
im allgemeinen in einer zylindrischen Form aus einem Blech aus magnetischem
Metall, wie beispielsweise einem Kohlenstoffstahlblech, mit Öffnungen 19 gebildet,
die in einer axial (Links-Rechts-Richtung in 1 und 3; Vorn-Hinten-Richtung
in 2 und 4) länglichen Schlitzform
in einem axial mittleren Abschnitt mit gleichmäßigem Abstand in der Umfangsrichtung
gebildet werden, so daß sich
die magnetischen Eigenschaften abwechselnd und mit gleichmäßigem Abstand
in der Umfangsrichtung ändern.
Zwei der Öffnungen 19 erscheinen
in 1.
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Bei einer derartigen Kodiereinrichtung 4,
die außen
am Aussparungsabschnitt 18 gesichert ist, ist ein Außendurchmesser
D4 der Kodereinrichtung 4 gleich
dem oder kleiner als ein Durchesser R9 des einbeschriebenen
Kreises der Vielzahl von Rollenelementen 9, die innerhalb
der entsprechenden Außenringlaufbahnen 6 angeordnet
sind (angeordnet in einer ringförmigen
Form, wobei ein Teil der Rollfläche mit
den entsprechenden Außenringlaufbahnen 6 in Berührung ist).
Das heißt,
D4 < R9. Auf den Durchesser R9 kann
man sich als den Bohrungsdurchmesser des Rollenelementsatzes beziehen.
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Die Beziehung zwischen dem Außendurchmesser
D4 und dem Durchesser R9 wird
auf diese Weise gesteuert, so daß mit der bereits am Aussparungsabschnitt 18 außen gesicherten
Kodiereinrichtung 4 die Nabe 2 ungehindert innerhalb
des Außenringes 1 mit
den bereits daran montierten Rollenelementen 9 eingesetzt
werden kann. Folglich, wenn, wie bei einem typischen Rollenlager,
der Durchesser des Teilkreises der Rollenelemente 9, die
in zwei Reihen vorhanden sind, der gleiche ist, dann ist der Außendurchmesser
D4 kleiner als der Durchesser R9 des
einbeschriebenen Kreises der zwei Reihen von Rollenelementen 9.
Andererseits in dem Fall, wo die Durchesser der Teilkreise der Rollenelemente 9,
die in zwei Reihen vorhanden sind, voneinander abweichen, dann ist
das, was zu tun ist, daß der
Außendurchmesser
D4 gleich dem oder kleiner als der Durchmesser
R9 des einbeschriebenen Kreises der Rollenelemente 9 der
Reihe ausgeführt
wird, innerhalb der sich die Kodiereinrichtung 4 zum Zeitpunkt der
Montage bewegt (im Fall von 1 die
Reihe auf der rechten Seite).
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Ein Montageloch 14 für das Bewirken
einer Verbindung zwischen der inneren und der äußeren Umfangsfläche des
Außenringes 1 wird
in einem axial mittleren Abschnitt des Außenringes 1 an einer Stelle
radial nach außen
von der Kodiereinrichtung 4 gebildet. Der Sensor 5 wird
innerhalb des Montageloches 14 eingesetzt und gesichert,
so daß ein
Nachweisabschnitt, der auf einer Kopfendfläche (untere Endfläche in 1 und 3; linke Endfläche in 2 und 4)
des Sensors 5 vorhanden ist, über einen kleinen Spalt 20 zur äußeren Umfangsfläche der
Kodiereinrichtung 4 hin liegt.
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Bei dem in den Fig. gezeigten Beispiel
wird das Montageloch 14 an einer im wesentlichen horizontal
ausgerichteten Stelle gebildet, d. h., an einer Stelle im wesentlichen
senkrecht zu der Richtung, in der die Schwerkraft wirkt. Der Grund
dafür ist,
daß eine
Verringerung der Festigkeit des Außenringes 1 verhindert
wird, die infolge der Tatsache auftreten würde, daß das Montageloch 14 in
den entgegengesetzten vertikalen Endabschnitten des Außenringes 1 gebildet
wird, was ein großes
Biegemoment infolge des Fahrzeuggewichtes aufnimmt. Mit anderen
Worten, daß Montageloch 14 wird
an einer im wesentlichen horizontal ausgerichteten Stelle bereitgestellt, wo
ein Festigkeitsproblem wahrscheinlich nicht auftreten wird, um die
erforderliche Festigkeit beizubehalten, selbst wenn die Dicke des
Außenringes 1 nicht
besonders groß ist.
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Eine flache Montagefläche 21,
die senkrecht zur Mittelachse des Montageloches 14 ausgerichtet ist,
wird auf der äußeren Umfangsfläche des
Außenringes 1 auf
einem Abschnitt um die radial äußere Endöffnung des
Montageloches 14 gebildet. Ein abgefaster Abschnitt 22 in
der Form einer kegelig ausgesparten Fläche wird am Verbindungsabschnitt
zwischen der flachen Montagefläche 21 und
der inneren Umfangsfläche
des Montageloches 14 gebildet. Ein Befestigungsabschnitt 23 ist
zusammenhängend
an einem Basisendabschnitt (oberer Endabschnitt in 1; rechter Endabschnitt in 2) des Sensors 5 vorhanden.
Der Befestigungsabschnitt 23 ist mit dem Außenring 1 mittels
einer Schraube 24 verbunden und daran gesichert, die durch
einen Seitenabschnitt des Befestigungsabschnittes 23 hindurchgeht.
In diesem Zustand wird ein Runddichtring 25, der außen am Basisendabschnitt
des Sensors 5 angebracht ist, elastisch gegen den abgefasten
Abschnitt 22 gepreßt,
um dadurch den Abschnitt abzudichten, wo der Sensor 5 montiert
ist, und um dadurch das Eindringen von Fremdsubstanzen, wie beispielsweise
Regenwasser, zu verhindern, die in den Außenring 1 über das
Montageloch 14 gelangen.
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Im Fall des vorangehend erwähnten Drehzahlmeßrollenlagers
wird ein Straßenrad,
das am Flansch 11 gesichert ist, der am axial äußeren Endabschnitt
der Nabe 2 vorhanden ist, mittels der am Flansch 11 befestigten
Bolzen 26 relativ zur Aufhängevorrichtung, die den Außenring 1 hält, drehbar
gehalten. Außerdem,
wenn sich die Kodiereinrichtung 4, die außen am Aussparungsabschnitt 18 gesichert ist,
der am mittleren Abschnitt der Nabe 12 gebildet wird, zusammen
mit der Drehung des Rades dreht, bewegen sich die Öffnungen 19 und
die Säulenabschnitte
zwischen peripher benachbarten Öffnungen 19,
die im axialen mittleren Abschnitt der Kodiereinrichtung 4 vorhanden
sind, abwechselnd nahe des Nachweisabschnittes, der an der Kopfendfläche des Sensors 5 vorhanden
ist. Im Ergebnis dessen verändert
sich die Dichte des magnetischen Flusses, der im Sensor 5 fließt, so daß sich der
Ausgang vom Sensor 5 verändert. Die Häufigkeit,
mit der sich der Ausgang vom Sensor 5 verändert, ist
der Drehzahl des Rades proportional. Folglich, wenn der Ausgang vom
Sensor 5 zu einer Steuereinheit (in der Fig. nicht gezeigt)
gesendet wird, dann kann ein ABS oder TCS in geeigneter Weise gesteuert
werden.
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Insbesondere im Fall des Drehzahlmeßrollenlagers
der vorliegenden Erfindung kann der Arbeitsgang des Montierens des
Drehzahlmeßrollenlagers
mit der bereits an der Nabe 2 außen gesicherten Kodiereinrichtung 4 durchgeführt werden,
die ein Bestandteil der montierten Innenringbaugruppe 7 ist. Das
heißt,
da bei der bereits am Aussparungsabschnitt 18 der Nabe 2 außen gesicherten
Kodiereinrichtung 4 der Außendurchmesser Da der Kodiereinrichtung 4 kleiner
ist als der Durchesser R9 des einbeschriebenen
Kreises der Vielzahl von Rollenelementen 9, die innerhalb
der Außenringlaufbahnen 6 angeordnet
sind, kann sich dann die Kodiereinrichtung 4 innerhalb
der Vielzahl der Rollenelemente 9 bewegen. Mit anderen
Worten, die Kodiereinrichtung 4 ist im mittleren Abschnitt
der Innenringbaugruppe eingesetzt. Folglich kann der Arbeitsgang
des äußeren Sicheres
der Kodiereinrichtung 4 am Aussparungsabschnitt 18 vorher
in einem nicht begrenzten Raum durchgeführt werden. Daher kann der
Arbeitsgang des genauen Sicherns der Kodiereinrichtung 4 am
vorgegebenen Abschnitt der Nabe 2 leicht und zuverlässig durchgeführt werden.
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Genauer gesagt, im Fall des Drehzahlmeßrollenlagers
der vorliegenden Erfindung wird zuerst die Vielzahl der Rollenelemente 9 auf
der Innendurchmesserseite der einen (der äußeren; der rechten in 2) der doppelreihigen Außenringlaufbahnen 6 montiert,
die in der inneren Umfangsfläche
des Außenringes 1 vorhanden
sind. Außerdem
wird die Kodiereinrichtung 4 außen am mittleren Abschnitt
der Nabe 2 gesichert, d. h., dem ersten Innenring. Da dieser
Arbeitsgang des äußeren Sicherns
in einem nicht begrenzten Raum durchgeführt wird, kann die Kodiereinrichtung 4 leicht
und genau an einem vorgegebenen Abschnitt der Nabe 2 gesichert
werden, wie es vorangehend erwähnt
wird. Nach dem Montieren der Rollenelemente 9 auf der inneren
Umfangsfläche
des Außenringes 1 in
dieser Weise und dem Sichern der Kodiereinrichtung 4 an
der äußeren Umfangsfläche des
mittleren Abschnittes der Nabe 2 wird die Nabe 2 in
die Innendurchmesserseite des Außenringes 1 von der
rechten Seite in 1 der
Außenringlaufbahn 6 eingesetzt,
auf der die Vielzahl der Rollenelemente 9 montiert ist.
Die Kodiereinrichtung 4 wird dann durch die Innendurchmesserseite
oder den Bohrungsdurchmesser der Rollenelemente 9 bewegt.
Danach werden die Vielzahl der Rollenelemente 9 und der
Innenring 3 (zweiter Innenring) auf der Innendurchmesserseite
der anderen (der inneren; der linken in 2) der doppelreihigen Außenringlaufbahnen 6 montiert,
die auf der inneren Umfangsfläche
des Außenringes 1 vorhanden
sind.
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5 und 6 zeigen eine zweite Ausführung der
vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführung wird eine Vorrichtung,
in der ein Kodiereinrichtungskörper 28 an
einer äußeren Umfangsfläche eines Stützrohres 27 befestigt
ist, für
die Kodiereinrichtung 4 verwendet. Dieser Kodiereinrichtungskörper 28 ist ein
Dauermagnet, wie beispielsweise ein Gummimagnet, wo ein Pulver eines
ferromagnetischen Materials, wie beispielsweise Ferrit, mit einem
Gummi kombiniert und in der radialen Richtung magnetisiert wird. Die
magnetisierte Richtung verändert
sich abwechselnd und in gleichmäßigem Abstand
in der Umfangsrichtung. Folglich werden die Südpole und die Nordpole auf
der äußeren Umfangsfläche des
Kodiereinrichtungskörpers 28 abwechselnd
und mit gleichem Abstand angeordnet. Ein derartiger Kodiereinrichtungskörper 28 wird
an der äußeren Umfangsfläche des
Stützrohres 27 befestigt,
hergestellt aus einem Blech aus magnetischem Material, wie beispielsweise
Kohlenstoffstahl. Die Kodiereinrichtung 4 wird an der Nabe 2 durch
Preßpassung
des Stützrohres 27 über dem
Aussparungsabschnitt 18 gesichert, der in der äußeren Umfangsfläche des
mittleren Abschnittes der Nabe 2 gebildet wird. Im Fall
dieser Ausführung,
da der Außendurchmesser
des Kodiereinrichtungskörpers 28,
d. h., der Außendurchmesser
der Kodiereinrichtung 4, kleiner ist als der Durchesser
R9 (mit Bezugnahme auf 1) des einbeschriebenen Kreises der Vielzahl
von Rollenelementen 9, kann der Arbeitsgang des genauen
Sicherns der Kodiereinrichtung 4 an einem vorgegebenen
Abschnitt der Nabe 2 leicht durchgeführt werden. Die Konstruktion
und die Funktionsweise außer
der infolge der Veränderung
der Konstruktion der Kodiereinrichtung 4 sind im wesentlichen
die gleichen wie im Fall der ersten Ausführung.
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7 zeigt
eine dritte Ausführung
der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführung weist ein zweiter Innenring 3,
der zusammen mit einer Nabe 2, die dem ersten Innenring
entspricht, eine Innenringbaugruppe 7 bildet, einen Außenring
eines Doppelgelenkes auf.
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Um die Innenringbaugruppe 7 zusammenzusetzen,
indem die Nabe 2 am Innenring 3 zusammenhängend befestigt
wird, wird ein Keil 29 auf der äußeren Umfangsfläche der
Nabe 2 an einem axial inneren Abschnitt im axial mittleren
Abschnitt gebildet, und es wird eine Keilnut 30 auf der
inneren Umfangsfläche
des axial äußeren Endabschnittes
(linker Endabschnitt in 7)
des Innenringes 3 gebildet. Außerdem wird ein zylindrischer
Abschnitt 32 auf dem axial inneren Endabschnitt (rechter
Endabschnitt in 7) der
Nabe 2 gebildet.
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Zum Zeitpunkt des zusammenhängenden Befestigens
der Nabe 2 am Innenring 3 werden zuerst der Keil 29 und
die Keilnut 30 miteinander in Eingriff gebracht, und es
wird ein Abschnitt 31 mit kleinem Durchesser, der auf der
inneren Umfangsfläche eines
mittleren Abschnittes des Innenringes 3 gebildet wird,
mit einem Miminum an Spiel mit einem Basisendabschnitt des zylindrischen
Abschnittes 32 in Eingriff gebracht. Der Abschnitt 31 mit
kleinem Durchesser und die äußere Umfangsfläche des
Basisendabschnittes des zylindrischen Abschnittes 32 werden
durch Schleifen feinstbearbeitet. Folglich sichern das Zusammenpassen
und der Eingriff, daß die
Nabe 2 und der Innenring 3 konzentrisch montiert werden
und sich nicht relativ zueinander drehen können. Da die Nabe 2 und
der Innenring 3 mit einem Keil miteinander in Eingriff
gebracht werden, kann ein großes
Drehmoment übertragen
werden. Indem die Nabe 2 und der Innenring 3 auf
diese Weise montiert wurden, wird ein Abschnitt am Kopfendabschnitt (rechter
Endabschnitt in 7) des
zylindrischen Abschnittes 32, der axial nach innen aus
dem Abschnitt 31 mit kleinem Durchesser des Innenringes 3 vorsteht,
radial nach außen
gebördelt,
um einen gebördelten
Abschnitt 33 zu liefern. Dieser gebördelte Abschnitt 33 drückt gegen
die Seitenfläche
auf der axialen Innenseite des Abschnittes 31 mit kleinem Durchesser
des Innenringes 3. In diesem Zustand sind die Nabe 2 und
der Innenring 3 untrennbar verbunden, wodurch die Innenringbaugruppe 7 gebildet wird.
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Wenn die maschinelle Bearbeitung
der inneren Umfangsfläche
des Innenringes 3 durch Räumen längs der gesamten axialen Länge durchgeführt wird, dann
ist der Arbeitsgang der maschinellen Bearbeitung relativ einfach.
Außerdem
kann zum Zeitpunkt dieser maschinellen Bearbeitung, nachdem die
Keilnuten gebildet wurden, die den Abschnitt 31 mit kleinem
Durchesser einschließen,
der Innendurchmesser des Keilnutabschnittes 30 für einen
Eingriff mit dem Keil 29 größer ausgeführt werden als der Innendurchmesser
des Abschnittes 31 mit kleinem Durchesser. In dem Fall,
wo diese maschinelle Bearbeitung auf der inneren Umfangsfläche des
Innenringes 3 durchgeführt
wird, wird die innere Umfangsfläche
des Abschnittes 31 mit kleinem Durchesser zum Zahnkopfkreis
der Keilnut. Folglich ist die Eingriffsfläche zwischen der inneren Umfangsfläche des
Abschnittes 31 mit kleinem Durchesser und der äußeren Umfangsfläche des
zylindrischen Abschnittes 32 in der Umfangsrichtung nicht
kontinuierlich; sie ist unterbrochen. Außerdem, wenn der Innenring 3 und
die Nabe 2 einfach montiert wurden, ohne das der gebördelte Abschnitt 33 gebildet
wurde, selbst wenn ein kleiner Spalt zwischen dem Abschnitt 31 mit
kleinem Durchesser und der äußeren Umfangsfläche des
Basisendes des zylindrischen Abschnittes 32 vorhanden ist, wenn
der Kopfendabschnitt des zylindrischen Abschnittes 32 radial
vergrößert wird,
um den gebördelten
Abschnitt 33 zu bilden, wird der Durchesser des zylindrischen
Abschnittes 32 vergrößert. Daher
wird der kleine Spalt verschwinden, und der Eingriffszustand zwischen
dem Abschnitt 31 mit kleinem Durchesser und dem zylindrischen
Abschnitt 32 kann in Preßpassung sicher zustande gebracht
werden.
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Ein Montageaussparungsabschnitt 18 für einen äußeren Eingriff
mit der Kodiereinrichtung 4 wird auf der äußeren Umfangsfläche des
axial äußeren Endabschnittes
des Innenringes 3 gebildet. Ein Nachweisabschnitt, der
an einer Kopfendfläche
eines Sensors 5 angeordnet ist, der in ein im Außenring 1 vorhandendes
Montageloch 14 eingesetzt wird, liegt zur äußeren Umfangsfläche der
Kodiereinrichtung 4, die außen am Aussparungsabschnitt 18 gesichert
ist, über
einen kleinen Spalt 20 hin. Kugellaufrillen 34 für das Führen der
Kugeln (in der Fig. nicht gezeigt) des Doppelgelenkes werden in
der inneren Umfangsfläche
des Innenringes 3 gebildet, während eine Eingriffsnut 35 für einen
Eingriff mit einem Endabschnitt einer Schutzkappe (in den Fig. nicht
gezeigt) auf der äußeren Umfangsfläche des
axial inneren Endabschnittes des Innenringes 3 gebildet
wird.
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Im Fall der Konstruktion der vorliegenden Ausführung, wie
es vorangehend beschrieben wird, ist es erforderlich, die Rollenelemente 9 vorher
im Inneren der auf der inneren Umfangsfläche des Außenringes 1 gebildeten
Außenringlaufbahnen 6 anzuordnen
und die Dichtungsringe 13 vorher an den entgegengesetzten
Endabschnitten der inneren Umfangsfläche des Außenringes 1 innen
zu sichern. Mit anderen Worten, die Montage der Rollenelemente 9 und der
Dichtungsringe 13 ist nicht möglich, sobald die Innenringbaugruppe 7 innerhalb
des Außenringes 1 installiert
wurde. Im Fall der vorliegenden Ausführung, da der Außendurchmesser
Da der Kodiereinrichtung 4 kleiner ausgeführt ist
als der Durchesser R9 des einbeschriebenen
Kreises der Rollenelemente 9 und kleiner als der Innendurchmesser
R13 der Dichtungsringe 13 (D4 < R9 < R13), können
jedoch die Nabe 2 und der Innenring 3 mit der
bereits außen
daran angebrachten Kodiereinrichtung 4 innerhalb des Außenringes 1 im
späteren
Schritt eingesetzt und danach zusammenhängend gesichert werden. Auf
diese Weise kann, ebenfalls im Fall dieser Ausführung, da der Außendurchmesser
D4 der Kodiereinrichtung 4 kleiner
ausgeführt
ist als der Durchesser R9 des einbeschriebenen
Kreises der Vielzahl von Rollenelementen 9 und kleiner
als der Innendurchmesser R13 der Dichtungsringe 13,
dann der Arbeitsgang des genauen Sicherns der Kodiereinrichtung 4 in
einer vorgegebenen Position am Innenring 3 leicht durchgeführt werden.
Weitere Einzelheiten der Konstruktion und der Arbeitsweise sind
im wesentlichen die gleichen wie im Fall der ersten Ausführung.
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Bei der Konstruktion dieser Ausführung dient die
am Doppelgelenk angebrachte Schutzkappe ebenfalls der Funktion des
Verhinderns des Eindringens von Fremdsubstanzen, wie beispielsweise
Regenwasser, in den Keileingriffsabschnitt, und daher ist eine spezielle
Wasserschutzkappe für
den Keileingriffsabschnitt nicht notwendig. Außerdem werden bei der Nabe 2 nicht
nur die Innenringlaufbahnen 8 und der Abschnitt des Keils 29 einem
Abschreckhärtungsvorgang
unterworfen, wie beispielsweise dem Induktionshärten, sondern es wird ebenfalls
der Stufenabschnitt, der an die Endfläche des Innenrirges 3 anstößt, und
der einer großen
Belastung zum Zeitpunkt des Bördelvorganges
unterworfen wird, dem Abschreckhärtungsvorgang
unterworfen. Außerdem werden
beim Innenring 3 nicht nur die Kugellaufrillen 34 und
die Keilnuten 30 des Doppelgelenkes einem Abschreckhärtungsvorgang
unterworfen, sondern es werden ebenfalls die Endfläche, die
an den Stufenabschnitt der Nabe 2 anstößt, und die Innenfläche des Abschnittes 31 mit
kleinem Durchesser, wo das Material des gebördelten Abschnittes 33 verformt
wird, die beide einer großen
Belastung zum Zeitpunkt des Bördelvorganges
unterworfen werden, dem vorangehend erwähnten Abschreckhärtungsvorgang
unterworfen.
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Ein Flanschabschnitt 37 wird
am Innenring 3 für
einen Gleitkontakt mit der Dichtungslippe des inneren Dichtungsringes 13 gebildet,
und der äußere Umfangsrand
des Flanschabschnittes 37 wird nahe an der axial inneren
Endfläche
des Außenringes 1 ausgeführt, um
dadurch eine Labyrinthdichtung für das
Verhindern des Eindringens von Fremdsubstanzen, wie beispielsweise
Regenwasser, zu bilden.
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Außerdem werden die Abmessungen
der Befestigungsabschnitte für
die Dichtungsringe 13 und die Abschnitte in Gleitkontakt
mit den Dichtungslippen der Dichtungsringe 13 gesteuert,
um den gleichen Posten für
den inneren Dichtungsring 13 wie für den Dichtungsring 13 auf
der axialen Außenseite
zu verwenden, um die Anzahl der identischen massengefertigten Teile
zu erhöhen,
und um die Kontrolle der Teile zu vereinfachen, wodurch die Kosten
der Dichtungsringe verringert werden.
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Außerdem ist die Konstruktion
so, daß ein Kontaktpunkt
P einer Verlängerungslinie α des Kontaktwinkels
der inneren Rollenelemente 9 und der äußeren Umfangsfläche des
an der Nabe 2 vorhandenen zylindrischen Abschnittes 32 auf
dem Basisendabschnitt (oder dem Abschnitt des Keils 29)
des zylindrischen Abschnittes 32 angeordnet wird, der nicht nach
außen
in der radialen Richtung gebördelt
wird. Daher wird nicht eine große
Belastung von den Rollenelementen 9 auf die Innenseite
am gebördelten Abschnitt 33 angewandt,
der von einem Standpunkt der Verarbeitung aus schwierig dick auszuführen ist.
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8 zeigt
eine vierte Ausführung
der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführung ist der vorangehend erwähnten dritten
Ausführung
darin entgegengesetzt, daß eine
Keilnut 30 auf der Seite einer Nabe 2 entsprechend
dem ersten Innenring gebildet wird, der mit einem Flansch 11 für das Sichern
eines Straßenrades
versehen ist, und daß ein
Keil 29 auf der Seite eines Innenringes 3 gebildet
wird, der dem zweiten Innenring entspricht und ebenfalls als der Außenring
eines Doppelgelenkes dient. Dementsprechend ist ein zylindrischer
Abschnitt 32, der einen gebördelten Abschnitt 33 an
einem Kopfabschnitt davon bildet, auf der Seite des Innenringes 3 vorhanden,
während
ein Abschnitt 31 mit kleinem Durchesser, der genau an die äußere Umfangsfläche des
Basisendabschnittes (rechter Endabschnitt in 8) des zylindrischen Abschnittes 32 paßt, an der
Seite der inneren Umfangsfläche
der Nabe 2 vorhanden ist.
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Im Fall dieser Ausführung, die
so konstruiert ist, wie es vorangehend beschrieben wird, ist der
Abschnitt 31 mit kleinem Durchesser, dessen Endfläche durch
den gebördelten
Abschnitt 33 gedrückt
wird, auf der Seite der inneren Umfangsfläche der Nabe 2 vorhanden,
und daher können
durch Weglassen des Abschnittes 31 mit kleinem Durchesser
(7) von der inneren
Umfangsfläche
des Innenringes 3 die axialen Abmessungen des Innenringes 3 verkürzt werden.
Im Ergebnis dessen wird die Gesamtlänge des Rollenlagers einschließlich des
Innenringes 3 verkürzt,
wodurch eine Größen- und
Gewichtsreduzierung ermöglicht
werden. Der gebördelte
Abschnitt 33 und der Eingriffsabschnitt des Keils 29 und
der Keilnut 30 kontinuierlich vom gebördelten Abschnitt 33 aus
sind an der Öffnung
am axial äußeren Ende
des Rollenlagers freigelegt, und daher wird eine Abdeckung 36 am
offenen Abschnitt des axial äußeren Endes
(linkes Ende in 8) der
Nabe 2 in Eingriff gebracht und daran gesichert, um das
Eindringen von Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Regenwasser, in
das Innere der Nabe 2 zu verhindern. Im Fall der vorangehend
erwähnten
dritten Ausführung
war eine derartige Abdeckung 36 nicht erforderlich. Weitere Einzelheiten
der Konstruktion und der Arbeitsweise sind im wesentlichen die gleichen
wie im Fall der dritten Ausführung.
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Die in den Zeichnungen gezeigten
entsprechenden Ausführungen
wurden für
den Fall vorgelegt, wo die vorliegende Erfindung bei einem Rollenlager
für das
Tragen eines getriebenen Rades angewandt wird (Hinterrad von FR-
und RR-Fahrzeugen, Vorderrad eines FF-Fahrzeuges und alle Räder von FR-
und RR-Fahrzeugen). Die vorliegende Erfindung kann jedoch ebenfalls
bei einem Rollenlager für
das Tragen eines nicht getriebenen Rades angewandt werden (Hinterrad
eines FF-Fahrzeuges und Vorderrad von FR- und RR-Fahrzeugen). Außerdem ist
das charakteristische Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß, um sowohl
die Genauigkeit der Montage einer Kodiereinrichtung zu verbessern
als auch den Montagevorgang zu vereinfachen, der Außendurchmesser
der Kodiereinrichtung durch eine Beziehung zum Durchmesser des einbeschriebenen
Kreises der Rollenelemente gesteuert wird. Die Konstruktion der Drehzahlmeßeinheit
zeigt keine speziellen Beschränkungen.
Folglich wird die Drehzahlmeßeinheit nicht
auf eine magnetische Meßausführung beschränkt, wie
sie in den entsprechenden Ausführungen
in den Fig. gezeigt wird, und es können andere Vorrichtungen,
wie beispielsweise Wirbelstromausführungen, optoelektrische Ausführungen,
zur Anwendung gebracht werden.
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Mit der vorliegenden Erfindung, die
so konstruiert und betätigt
wird, wie es vorangehend beschrieben wird, da der Montagevorgang
vereinfacht wird, wodurch es leicht gemacht wird, eine Genauigkeit
beim Montieren der Kodiereinrichtung zu sichern, kann ein billiges
Drehzahlmeßrollenlager
realisiert werden, das eine sehr genaue Drehzahlmessung bewirken
kann.