WO2014044261A1 - Lagerdeckel, insbesondere abs-sensorkappe - Google Patents

Lagerdeckel, insbesondere abs-sensorkappe Download PDF

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WO2014044261A1
WO2014044261A1 PCT/DE2013/200098 DE2013200098W WO2014044261A1 WO 2014044261 A1 WO2014044261 A1 WO 2014044261A1 DE 2013200098 W DE2013200098 W DE 2013200098W WO 2014044261 A1 WO2014044261 A1 WO 2014044261A1
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bearing
bearing cap
section
membrane element
cover
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PCT/DE2013/200098
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English (en)
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Andreas Kaiser
Frank Eichelmann
Ralf Heiss
Kay Schumacher
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
    • F16C23/082—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface
    • F16C23/086—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface forming a track for rolling elements

Definitions

  • the invention relates to a bearing cap, in particular in the form of an ABS sensor cap which is arranged as such in the region of a wheel bearing and on the one hand covers the multipole ring on the hub side during operation of a vehicle and on the other hand carries a sensor which alternately emanates from the multipole ring Magnetic field detected.
  • Bearing arrangements in particular wheel bearing arrangements are designed in wide width as a permanently lubricated rolling bearing arrangements.
  • the sealing of such permanently lubricated roller bearing assemblies usually takes place via elastic sealing rings which possibly form a plurality of sealing lips and are arranged in the immediate vicinity of the orbit area of the rolling bodies.
  • the sealing rings can be further covered by plate or ring-like caps to counteract the penetration of impurities and moisture to the sealing gap sealed by the sealing rings and thus protect the sealing rings.
  • the pressure in the inner region of the cover caps can fluctuate as a result of operational temperature fluctuations, wherein these pressure fluctuations can cause lubricant to migrate out of the bearing or moisture to enter. As far as communication of the interior of the caps with environment is allowed, it can come in that inner area of the cover for the occurrence of condensation.
  • a ventilation element which is designed as a pot-like structure and is equipped in its interior with a membrane which allows a gas passage.
  • This venting element can be attached to a housing device and allows via the said membrane a matching of the pressure within the housing device to the ambient pressure, wherein particles and water droplets are retained by the membrane.
  • a rolling bearing which is provided with a bearing sealing ring, in which a membrane structure is integrated.
  • This membrane structure enables pressure equalization between the interior of the bearing and the environment.
  • the invention has for its object to provide solutions by which it is possible to foreclose the interior of a bearing assembly, in particular equipped with an ABS sensor wheel bearing assembly advantageous from the environment.
  • a ring edge section which is spaced from a bearing axis and which can be attached sealingly to a connection region
  • a diaphragm element designed as a gas-permeable membrane, which allows a pressure equalization between the inner bearing area and the surroundings,
  • the membrane element is preferably made of a sheathed fabric material, in particular a fabric material with PTFE coated or coated warp and weft threads.
  • the membrane element may be designed so that it is both hydro- and lipophobic.
  • the membrane element can be designed such that it has a plurality of material layers, for example two fabric layers and a nonwoven layer lying therebetween.
  • the layers of tissue may alternately be hydrophobic and lipophobic.
  • the bearing cap is made of a plastic material, in particular as a spray or blow molded part.
  • the bearing cap is preferably a plate or ring-like structure which anchored by clamping or interference fit to a corresponding counterpart, in particular on this up or is pressed into this.
  • the membrane element is preferably materially connected to the bearing cap, in particular welded or glued.
  • an integral with the bearing cap support structure in the form of a grid as such, the membrane element is supported.
  • An embodiment of the invention which is advantageous, in particular, for the realization of an ABS encoder arrangement is provided by the fact that the opening section on the cover outer side facing away from the bearing inner area is surrounded by a socket section which serves to receive a plug element.
  • the position of the opening section in the bearing cap is then adjusted such that the opening section is located in the vicinity of a multipole wheel of the ABS encoder arrangement. That plug element then forms a field sensor which is correctly positioned after insertion into the socket section relative to the multipole wheel. Due to the thinness of the membrane element results in an advantageous field transmission.
  • the male member and the female connector portion with respect their outer geometries match each other so that these two components form a channel cross section in the assembled state, which allows gas exchange via the membrane element.
  • This channel cross-section can be designed such that it has one or more channels extending rectilinearly in the plug-in insertion direction.
  • This gas transfer channel can be checked by pulling off the plug element for clearance and cleaned if necessary by brushing or blowing out the labyrinth structure on the plug element.
  • the bearing cap is manufactured as an insert molding component and, in the region of the annular edge portion, is provided with a support ring which braces the bearing cap in itself.
  • the inventive concept is particularly suitable for the venting and dehumidification of sealed bearings and bearing housings, especially wheel bearings.
  • the concept according to the invention achieves particularly efficient support for the "breathing function" of a sealed unit.
  • the concept according to the invention enables pressure equalization and thus avoidance of water ingress through negative pressure, avoidance of excess grease due to overpressure, removal of fluid Humidity.
  • the solution according to the invention can be implemented in the form of a durable component. This component is inexpensive to produce and largely resistant to contamination
  • a membrane principle Gore-Tex
  • the attachment can be done, for example, by welding a membrane to a wheel bearing ABS sensor cap.
  • the invention mounted membrane allows a discharge of moisture from the bearing interior.
  • the invention makes it possible to compensate for pressure differences between installation space and the environment (eg by heating and cooling the bearing points during operation).
  • the membrane can be fixed directly to the housing by gluing, welding or overmolding. It is also possible to close a housing bore with a type of stopper with an incorporated diaphragm (for example press in, glue in, screw in the stopper).
  • Figure 1 is a plan view of a bearing cap according to the invention for an ABS encoder assembly
  • FIGS. 3a, 3b are sectional views for illustrating the internal structure of the bearing cap according to Figure 1;
  • Figure 4 is a perspective view of a wheel bearing which is closed at the rear with a bearing cap according to the invention
  • Figure 5 is an axial sectional view of a bearing assembly which is completed axially with a inventively designed bearing cap
  • Figure 6 is a perspective view of a male member which is provided on the inside with a pressure equalization membrane
  • Figure 7 is an axial sectional view of a bearing assembly in which a Einsteckelelement is provided according to Figure 6.
  • FIG. 1 shows a bearing cap according to the invention.
  • This bearing cap serves to seal off an inner bearing area from the surrounding area.
  • the bearing cap comprises a, spaced from a bearing axis X, here in particular concentric to the bearing axis X annular edge portion 1 which is sealingly attachable to a connection area of a bearing support not shown here.
  • the bearing cover comprises a cover section 2 which extends in a region surrounded by the annular edge section 1 and adjoins the annular edge section 1.
  • the bearing cap is provided with a gas-permeable membrane designed as a membrane element 3, which allows pressure equalization between the bearing inner region and the environment.
  • This membrane element is seated on an opening section 4.
  • This opening section 4 is formed in the lid section 2 on a location radially offset from the bearing axis X to the ring edge 2.
  • the membrane element 3 covers this opening portion 4 radially offset from the bearing axis X over its entire surface.
  • the bearing cap shown here is made as a injection molded component of a plastic material.
  • the membrane element 3 is welded to the bearing cap by a fusion weld.
  • the opening section 4 is bordered on the here recognizable, the bearing inner region facing away from the lid outer side of a female connector portion 5.
  • This socket portion 5 serves to receive a plug element (see Fig. 3a).
  • the inner wall 5a of the socket section is designed in such a way that it forms a plurality of channels in interaction with the outer peripheral wall of a plug not shown here.
  • the bearing cap shown here forms part of an ABS encoder arrangement.
  • the position of the opening portion 4 in the bearing cap is tuned such that the opening portion 4 is located in the vicinity of a here not closer to the bearing axis X concentric Multipolrad the ABS encoder assembly.
  • the socket section 5 forms a receptacle for an ABS sensor. According to the invention, this sensor can measure through the thin-walled membrane element.
  • the wall in this area is according to the invention of a membrane material. Air exchange is possible on the side of the sensor.
  • FIG. 2 further illustrates the structure of the bearing cap according to FIG.
  • Figure 2 is a sectional view showing the cross section in the section plane B-B marked in Figure 1.
  • the bottom region of the socket section 5 is covered by the membrane element 3.
  • the membrane element is welded in the region of its outer edge from the inside to the bearing cap.
  • a threaded bushing 6 is provided in the immediate vicinity of the female connector portion 5.
  • This threaded bushing is molded as an insert-molding structure in the bearing cap and serves to receive a locking screws to see tion of the sensor plug shown in Figure 3a.
  • the threaded bushing is made of a corrosion-resistant, non-magnetic metal material, preferably brass.
  • the bearing cap is further provided with a seat ring insert 7, which is manufactured here as a drawn sheet metal ring component and is also molded into the bearing cover by way of an insert molding process.
  • the seat ring insert 7 forms a radially projecting annular web 7a.
  • the bearing cap forms in the region of its annular edge region 1 an annular flange 1 a as such defines an axial press-in position of the bearing cap.
  • the annular web 7a of the seat ring insert extends inside this annular flange 1 a and reinforces this.
  • the membrane element 3 is arranged in such a way that it is aligned substantially perpendicular to the plug-in insertion axis X8.
  • the plug insertion axis X8 in turn, extends substantially parallel to the wheel bearing axis X (see also Fig. 1), which in this illustration agrees with the plug insertion axis X8.
  • FIGS. 3a and 3b the bearing cap according to the invention is shown according to FIGS. 1 and 2 in a state now equipped with an ABS sensor plug 9.
  • the sensor plug 9 comprises a sensor head 9a which, while leaving a small air gap 10, penetrates to the membrane element 3.
  • individual small spacer structures, such as small knobs or webs may be formed, which as such contact the membrane element 3 and keep the required minimum distance.
  • the sensor plug 9 comprises a holding section 9b which covers the region of the threaded bushing 6 and can be secured to the threaded bushing 6 via a screw not shown here.
  • the inner wall 5a of the female connector section 5 interacts with the outer wall of the sensor connector 9, in particular the sensor head 9a thereof, forming a plurality of channels K1, K2, K3, K4 (K4 is almost completely concealed) via these channels K1 , K2, K3, K4, the air gap region 10 recognizable in FIG. 3a communicates with the outside environment.
  • the channels K1, K2, K3 and K4 result from the special, here polygonal course of the inner wall 5a of the female connector portion 5 relative to the outer wall of the sensor plug.
  • FIG. 4 shows in the form of a perspective illustration a wheel bearing arrangement for a non-driven vehicle axle.
  • the wheel bearing assembly comprises a wheel bearing carrier 1 1 in which a wheel bearing, for example in the form of a double-row angular contact ball bearing is added. This wheel bearing then rotatably supports the wheel hub 12, which can be seen here, on the wheel carrier.
  • the bearing cap comprises, as described, a ring edge portion which is spaced apart from the bearing axis X, in particular concentric with the bearing axis X, and which can sealingly be attached to the connection region formed here by the collar 11.
  • the lid portion 2 of the bearing cap extends in one of The ring edge portion skirted area and connects to the ring edge portion 1 at.
  • an opening section is formed on a location offset radially from the bearing axis X to the annular edge 1.
  • a membrane element 3 designed as a gas-permeable membrane is attached to the bearing cap, which allows a pressure equalization between the inner bearing area and the surroundings.
  • the bearing cap is provided with a female connector portion 5 in which a not shown here sensor plug can be inserted.
  • a bearing assembly is shown with a spherical roller bearing in the form of an axial sectional view.
  • the bearing assembly comprises a bearing housing 15 which is closed on one side with a bearing cap 20.
  • the bearing cap 20 also in this embodiment comprises a spaced from the bearing axis X, in particular to the bearing axis X concentric annular edge portion 1 of the sealingly formed here by the bearing housing 15 connecting region 1 1 can be attached.
  • the cover section 2 of the bearing cover extends in a region surrounded by the annular edge section 1 and adjoins the annular edge section 1.
  • an opening section 4 is formed on a location offset from the bearing axis X radially to the ring edge 1.
  • a membrane element 3 designed as a gas-permeable membrane 20 is attached to the bearing cap, which allows a pressure equalization between the inner bearing area and the surroundings.
  • FIG. 6 shows, in the form of a perspective view, a male element 30 which comprises a pin body 31 made of a plastic material.
  • the pin body 31 forms an inner space 32.
  • a membrane element 3 which is made of a gas-permeable fabric material.
  • the internal nenwandung of the pin body 31 a plurality of spaced-apart support webs 33 which contact only a part of the outer surface of the membrane element 3 and thereby form gas transfer grooves. On these support webs 33, the membrane element 3 sits partially on.
  • the bottom portion of the trunnion body 31 is covered by a bottom wall. Through holes 34 are formed in this bottom wall.
  • the membrane element 3 can form a cylindrical or conical bush here.
  • the membrane element can also be designed as a sleeve folded in a star-like manner in cross-section.
  • the membrane element can also be designed as a cup-shaped bushing with a side wall and a bottom wall.
  • a spherical roller bearing assembly is shown in the form of an axial section, which as such has a double row spherical roller bearing which is received in a bearing housing 15.
  • the bearing housing 15 is provided with an insertion opening in a region located at the top in the installed position.
  • a male member 30 which has a made of a plastic material pin body 31 and a membrane element 3 has.
  • the membrane element 3 forms a gas-permeable diaphragm and allows an adjustment of the pressure in the interior of the bearing housing 15 to the ambient pressure.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lagerdeckel zur Abschottung eines Lagerinnenbereiches gegenüber der Umgebung. Der erfindungsgemäße Lagerdeekel umfasst einen von einer Lagerachse (X) beabstandeten Ringrandabschnitt (1) der abdichtend an einen Anbindungsbereich ansetzbar ist, einen Deckelabschnitt (2) der sich, in einem von dem Ringrandabschnitt umsäumten Bereich erstreckt und sich an den Ringrandabschnitt anschließt, und ein als gaspermeable Membran ausgeführtes Membranelement (3), das einen Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenbereich und der Umgebung ermöglicht. Erfindungsgemäß ist in dem Deckelabschnitt an einer von der Lagerachse radial zum Ringrand hin versetzten Stelle ein Öffnungsabschnitt (4) ausgebildet, und das Membranelement in diesem zur Lagerachse radial versetzten Öffnungsabschnitt angeordnet.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Lagerdeckel, insbesondere ABS-Sensorkappe
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lagerdeckel, insbesondere in Form einer ABS-Sensorkappe die als solche im Bereich eines Radlagers angeordnet ist und dabei einerseits einen bei Betrieb eines Fahrzeugs nabenseitig mitlaufen- den Multipolring abdeckt und andererseits einen Sensor trägt, der das vom Multipolring ausgehende alternierende Magnetfeld erfasst.
Lageranordnungen, insbesondere Radlageranordnungen werden in großer Breite als dauergeschmierte Wälzlageranordnungen ausgeführt. Die Abdich- tung derartiger dauergeschmierter Wälzlageranordnungen erfolgt üblicherweise über elastische Dichtringe die ggf. mehrere Dichtlippen bilden und in unmittelbarer Nähe des Umlaufbahnbereiches der Wälzkörper angeordnet sind. Die Dichtringe können weiterhin durch teller- oder ringartige Abdeckkappen abgedeckt werden um dem Vordringen von Verunreinigungen und Feuchtigkeit zu dem von den Dichtringen abgedichteten Dichtspaltbereich entgegenzuwirken und damit die Dichtringe zu schützen. Beim Einsatz derartiger Abdeckkappen kann infolge betriebsbedingter Temperaturschwankungen der Druck im Innenbereich der Abdeckkappen schwanken, wobei diese Druckschwankungen dazu führen können, dass Schmierstoff aus dem Lager abwandert oder Feuchtigkeit eintritt. Soweit eine Kommunikation des Innenbereiches der Abdeckkappen mit der Umgebung ermöglicht wird, kann es in jenem Innenbereich der Abdeckkappen zum Anfall von Schwitzwasser kommen.
Aus US 7,357,709 B2 ist ein Belüftungselement bekannt, das als topfartige Struktur ausgeführt ist und in seinem inneren mit einer Membran bestückt ist die einen Gasdurchtritt ermöglicht. Dieses Belüftungselement kann an eine Gehäuseeinrichtung angesetzt werden und ermöglicht über die genannte Membran einen Angleich des Druckes innerhalb der Gehäuseeinrichtung an den Umgebungsdruck, wobei durch die Membran Partikel und Wassertropfen zurückgehalten werden.
Aus DE 3 923 530 A1 ist ebenfalls ein Einsatzelement bekannt, das einen über mehrere Membranelemente geführten Druckausgleichskanal bildet. Die Membranelemente sind so angeordnet, dass bei Auftreten von Druckdifferenzen die- se zunächst ausbauchen. Hierdurch wird ein gewisser Selbstreinigungseffekt realisiert.
Aus DE 694 203 578 A1 ist ein Wälzlager bekannt, das mit einem Lagerdichtring versehen ist, in welchen eine Membranstruktur eingebunden ist. Über die- se Membranstruktur wird ein Druckausgleich zwischen dem Innenbereich des Lagers und der Umgebung ermöglicht.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen durch welche es möglich wird, den Innenbereich einer Lageranordnung, insbesondere einer mit einem ABS-Sensor ausgestatteten Radlageranordnung vorteilhaft von der Umgebung abzuschotten. Erfindungsgemäße Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Lagerdeckel zur Abschottung eines Lagerinnenbereiches gegenüber der Umgebung, mit:
- einem von einer Lagerachse beabstandeten Ringrandabschnitt der ab- dichtend an einen Anbindungsbereich ansetzbar ist,
- einem Deckelabschnitt der sich in einem von dem Ringrandabschnitt umsäumten Bereich erstreckt und sich an den Ringrandabschnitt anschließt, und
- einem als gaspermeable Membran ausgeführten Membranelement, das einen Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenbereich und der Umgebung ermöglicht,
- wobei in dem Deckelabschnitt an einer von der Lagerachse radial zum Ringrand hin versetzten Stelle ein Öffnungsabschnitt ausgebildet ist, und das Membranelement in diesem zur Lagerachse radial versetzten Öffnungsabschnitt angeordnet ist.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, über ein in den Lagerdeckel eingebundenes Membranelement einen Druckausgleich zu ermöglichen und dabei das Membranelement über den Lagerdeckel derart zu positionieren, dass sich dieses in einem gegenüber der Lagerachse in vertikaler Richtung nach oben versetzten Bereich der Lageranordnung befindet.
Das Membranelement besteht vorzugsweise aus einem ummantelten Gewebematerial, insbesondere einem Gewebematerial mit PTFE ummantelten oder beschichteten Kett- und Schussfäden. Das Membranelement kann so ausgeführt sein, dass dieses sowohl hydro- als auch lipophob ist. Das Membranelement kann so ausgebildet sein, dass dieses mehrere Materiallagen, z.B. zwei Gewebelagen und eine dazwischen liegende Vlieslage aufweist. Die Gewebelagen können wechselweise hydrophob und lipophob sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Lagerdeckel aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere als Spritz- oder Blasformteil gefertigt. Der Lagerdeckel stellt vorzugsweise eine teller- oder ringartige Struktur dar die durch Klemm- oder Presssitz an einem entsprechenden Gegenstück verankert, insbesondere auf dieses auf- oder in dieses eingepresst wird.
Das Membranelement ist vorzugsweise mit dem Lagerdeckel stofflich verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt. Alternativ zu einer stofflichen Verbindung des Membranelementes mit dem Lagedeckel ist es auch möglich, das Membranelement an dem Lagerdeckel mechanisch zu fixieren, insbesondere zu klemmen, oder durch eine anderweitige Haltestruktur zu verankern.
Es ist in vorteilhafter Weise möglich, im Bereich des Öffnungsabschnitts eine mit dem Lagerdeckel integrale Stützstruktur in Form eines Gitters auszubilden die als solche das Membranelement abstützt. Alternativ hierzu ist es auch möglich, in das Membranelement ein derartiges Stützgitter in Form einer Zwischenlage einzubinden. Eine insbesondere für die Realisierung einer ABS-Encoderanordnung vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass der Öffnungsabschnitt auf der dem Lagerinnenbereich abgewandten Deckelaußenseite von einem Steckbuchsenabschnitt umsäumt ist, der der Aufnahme eines Steckerelementes dient. Bei der Realisierung einer ABS-Encoderanordnung ist dann die Position des Öffnungsabschnitts in dem Lagerdeckel derart abgestimmt, dass sich der Öffnungsabschnitt in Nachbarschaft zu einem Multipolrad der ABS-Encoderanordnung befindet. Jenes Steckerelement bildet dann einen Feldsensor der nach dem Einstecken in den Steckbuchsenabschnitt relativ zu dem Multipolrad korrekt positioniert ist. Aufgrund der Dünnwandigkeit des Membranelementes ergibt sich eine vorteilhafte Feldübertragung.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, das Steckerelement und den Steckbuchsenabschnitt hinsichtlich ihrer Außengeometrien derart aufeinander abzustimmen, dass diese beiden Komponenten im zusammengefügten Zustand einen Kanalquerschnitt bilden, welcher einen Gasaustausch über das Membranelement ermöglicht. Dieser Kanalquerschnitt kann so gestaltet sein, dass dieser einen- oder mehrere sich in Steckereinschubrichtung geradlinig erstreckende Kanäle aufweist. Es ist jedoch auch möglich, insbesondere über die Außenwandung des Steckerelementes eine Labyrinthstruktur zu bilden die dann im Zusammenspiel mit der Innenwandung des Steckbuchsenabschnitts einen verlängerten Gastransferkanal bildet dem aufgrund seiner Eigengeometrie eine gewisse Rückhaltecharak- teristik für Tröpfchen und Partikel zu eigen ist. Dieser Gastransferkanal kann Durch Abziehen des Steckerelementes auf Freigängigkeit überprüft und ggf. durch Abbürsten oder Ausblasen der Labyrinthstruktur am Steckerelement gereinigt werden. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist es möglich durch Gestaltung des Steckerelementes und ggf. auch des Endbereiches des Steckbuchsenabschnitts eine Kappenstruktur zu schaffen die als solche das innerhalb des Steckbuchsenabschnitts verlaufende Kanalsystem von Spritz- und Schlagwasser abschirmt und eine vorteilhafte Ausrichtung und Anordnung der Zutrittsöffnung sicherstellt.
Um eine möglichst sichere Verankerung des Lagerdeckels sicherzustellen ist vorzugsweise der Lagerdeckel als Insertmolding-Bauteil gefertigt und dabei im Bereich des Ringrandabschnitts mit einem Stützring versehen, der den Lager- deckel in sich aussteift.
Das erfindungsgemäße Konzept eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für das Entlüften und Entfeuchten von abgedichteten Lagerstellen und Lagergehäusen, insbesondere Radlagern. Durch das erfindungsgemäße Konzept wird eine besonders effiziente Unterstützung der„Atemfunktion" einer abgedichteten Einheit erreicht. Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht einen Druckausgleich und damit eine Vermeidung von Wassereintritt durch Unterdruck, eine Vermeidung von Fettaustritt durch Überdruck, den Abtransport von Feuchtigkeit. Das erfindungsgemäße Lösungskonzept kann in Form eines langlebigen Bauteils umgesetzt werden. Dieses Bauteil ist kostengünstig herstellbar und weitgehend resistent gegen Verschmutzung Erfindungsgemäß erfolgt ein Anbringen einer Membran (Prinzip Gore-Tex) am Gehäuse eines geschlossenen Systems. Die Befestigung kann z.B. durch Aufschweißen einer Membran auf eine Radlager ABS Sensorkappe erfolgen. Die erfindungsgemäß angebrachte Membran ermöglicht ein Ausleiten von Feuchtigkeit aus dem Lagerinnenraum. Weiterhin ermöglicht die Erfindung den Aus- gleich von Druckunterschieden zwischen Bauraum und der Umgebung (z.B. durch Aufheizen und Abkühlen der Lagerstellen im Betrieb).
Die Membran kann direkt am Gehäuse fixiert werden durch Kleben, Schweißen oder Umspritzen. Es ist auch möglich, mit einer Art Stopfen mit eingearbeiteter Membran eine Gehäusebohrung zu verschließen (Stopfen z.B. einpressen, einkleben, einschrauben).
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
Figur 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Lagerdeckel für eine ABS-Encoderanordnung;
Figur 2 eine Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Innenaufbaus des Lagerdeckels nach Figur 1 ; Figuren 3a, 3b
weitere Darstellungen zur Veranschaulichung von Einzelheiten des erfindungsgemäßen Lagerdeckels nach den Figuren 1 und 2, nunmehr mit eingesetztem Steckerelement; Figur 4 eine perspektivische Darstellung eines Radlagers das rückseitig mit einem erfindungsgemäßen Lagerdeckel abgeschlossen ist; Figur 5 eine Axialschnittdarstellung einer Lageranordnung die mit einem erfindungsgemäß gestalteten Lagerdeckel axial abgeschlossen ist;
Figur 6 eine perspektivische Darstellung eines Einsteckelements das innenseitig mit einer Druckausgleichsmembran versehen ist;
Figur 7 eine Axialschnittdarstellung einer Lageranordnung bei welcher ein Einsteckelelement nach Figur 6 vorgesehen ist.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Lagerdeckel dargestellt. Dieser Lagerdeckel dient der Abschottung eines Lagerinnenbereiches gegenüber der Umge- bung. Der Lagerdeckel umfasst einen, von einer Lagerachse X beabstandeten, hier insbesondere zur Lagerachse X konzentrischen Ringrandabschnitt 1 der abdichtend an einen hier nicht näher dargestellten Anbindungsbereich eines Lagerträgers ansetzbar ist. Weiterhin umfasst der Lagerdeckel einen Deckelabschnitt 2 der sich in einem von dem Ringrandabschnitt 1 umsäumten Bereich erstreckt und sich an den Ringrandabschnitt 1 anschließt.
Der Lagerdeckel ist mit einem als gaspermeable Membran ausgeführten Membranelement 3 versehen, das einen Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenbereich und der Umgebung ermöglicht. Dieses Membranelement sitzt auf einem Öffnungsabschnitt 4. Dieser Öffnungsabschnitt 4 ist in dem Deckelabschnitt 2 an einer von der Lagerachse X radial zum Ringrand 2 hin versetzten Stelle ausgebildet. Das Membranelement 3 deckt diesen zur Lagerachse X radial versetzten Öffnungsabschnitt 4 vollflächig ab. Der hier gezeigte Lagerdeckel ist als Spritzformbauteil aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Das Membranelement 3 ist mit dem Lagerdeckel durch eine Schmelzschweißnaht verschweißt.
Der Öffnungsabschnitt 4 ist auf der hier erkennbaren, dem Lagerinnenbereich abgewandten Deckelaußenseite von einem Steckbuchsenabschnitt 5 umsäumt. Dieser Steckbuchsenabschnitt 5 dient der Aufnahme eines Steckerelementes (vgl. Fig. 3a). Die Innenwandung 5a des Steckbuchsenabschnitts ist so gestal- tet, dass diese im Zusammenspiel mit der Außenumfangswandung eines hier nicht näher dargestellten Steckers mehrere Kanäle bildet.
Der hier gezeigte Lagerdeckel bildet Bestandteil einer ABS- Encoderanordnung. Die Position des Öffnungsabschnitts 4 in dem Lagerdeckel ist dabei derart abgestimmt, dass sich der Öffnungsabschnitt 4 in Nachbarschaft zu einem hier nicht näher erkennbaren, zur Lagerachse X konzentrischen Multipolrad der ABS-Encoderanordnung befindet.
Der Steckbuchsenabschnitt 5 bildet eine Aufnahme für einen ABS Sensor. Die- ser Sensor kann erfindungsgemäß durch das dünnwandige Membranelement hindurch messen. Die Wandung in diesem Bereich ist erfindungsgemäß aus einem Membranwerkstoff. Seitlich vom Sensor ist Luftaustausch möglich.
In Figur 2 ist der Aufbau des Lagerdeckels nach Figur 1 weiter veranschaulicht. Bei der Darstellung nach Figur 2 handelt es sich um eine Schnittdarstellung die den Querschnitt in der in Figur 1 gekennzeichneten Schnittebene B-B zeigt.
Wie erkennbar ist der Bodenbereich des Steckbuchsenabschnitts 5 von dem Membranelement 3 abgedeckt. Das Membranelement ist im Bereich seines Außenrandes von innen her mit dem Lagerdeckel verschweißt. In unmittelbarer Nachbarschaft des Steckbuchsenabschnitts 5 ist eine Gewindebuchse 6 vorgesehen. Diese Gewindebuchse ist als Insert-Molding Struktur in den Lagerdeckel eingeformt und dient der Aufnahme einer Sicherungsschrauben zur Siehe- rung des in Figur 3a dargestellten Sensorsteckers. Die Gewindebuchse ist aus einem korrosionsbeständigen, nicht-magnetischen Metallmaterial, vorzugsweise Messing gefertigt. Der Lagerdeckel ist weiterhin mit einem Sitzringeinsatz 7 versehen, der hier als gezogenes Blechringbauteil gefertigt ist und in den La- gerdeckel ebenfalls im Wege eines Insertmolding-Prozesses eingeformt ist.
Der Sitzringeinsatz 7 bildet einen radial auskragenden Ringsteg 7a. Der Lagerdeckel bildet im Bereich seines Ringrandbereiches 1 einen Ringflansch 1 a der als solcher eine axiale Einpressposition des Lagerdeckels festlegt. Der Ringsteg 7a des Sitzringeinsatzes erstreckt sich im Inneren dieses Ringflansches 1 a und verstärkt diesen.
Das Membranelement 3 ist bei der hier gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform derart angeordnet, das dieses im wesentlichen senkrecht zur Ste- ckereinschubachse X8 ausgerichtet ist. Die Steckereinschubachse X8 wiederum verläuft im wesentlichen parallel zur Radlagerachse X (vgl. auch Fig. 1 ) die in dieser Darstellung mit der Steckereinschubachse X8 übereinkommt.
In den Figuren 3a und 3b ist der erfindungsgemäße Lagerdeckel nach den Fi- guren 1 und 2 in einem nunmehr mit einem ABS-Sensorstecker 9 bestückten Zustand dargestellt. Der Sensorstecker 9 umfasst einen Sensorkopf 9a der unter Belassung eines geringen Luftspalts 10 bis an das Membranelement 3 vordringt. An der Stirnfläche des Sensorkopfes 9a können einzelne kleine Distanzhaltestrukturen, beispielsweise kleine Noppen oder Stege ausgebildet sein die als solche das Membranelement 3 kontaktieren und den erforderlichen Mindestabstand halten. Der Sensorstecker 9 umfasst einen Halteabschnitt 9b der den Bereich der Gewindebuchse 6 abdeckt und über eine hier nicht näher dargestellte Schraube an der Gewindebuchse 6 sicherbar ist. Obgleich hier nicht dargestellt ist es möglich auf der dem Sensorstecker 9 abgewandten Seite des Membranelementes eine Steg- oder Gitterstruktur vorzusehen welche das Membranelement abstützt. Wie insbesondere aus der Darstellung nach Figur 3b ersichtlich bildet die Innenwandung 5a des Steckbuchsenabschnitts 5 im Zusammenspiel mit der Außenwandung des Sensorsteckers 9, insbesondere des Sensorkopfes 9a desselben mehrere Kanäle K1 , K2, K3, K4 (K4 ist fast vollständig verdeckt) Über diese Kanäle K1 , K2, K3, K4 kommuniziert der in Figur 3a erkennbare Luftspaltbereich 10 mit der Außenumgebung. Die Kanäle K1 , K2, K3 und K4 ergeben sich aus dem speziellen, hier polygonalen Verlauf der Innenwandung 5a des Steckbuchsenabschnitts 5 gegenüber der Aussenwandung des Sensorsteckers 9.
In verbautem Zustand des Lagerdeckels befindet sich dann der Sensorstecker 9 an einer Stelle die eine Erfassung eines seitens eines Multipolringes generierten Magnetfeldes ermöglicht. In Figur 4 ist in Form einer perspektivischen Darstellung eine Radlageranordnung für eine nicht-angetriebene Fahrzeugachse dargestellt. Die Radlageranordnung umfasst einen Radlagerträger 1 1 in welchem ein Radlager, beispielsweise in Form eines zweireihigen Schrägkugellagers aufgenommen ist. Dieses Radlager lagert dann die hier erkennbare Radnabe 12 drehbar an dem Radla- gerträger.
Auf einer der Radnabe 12 abgewandten Seite des Radlagerträgers bildet dieser einen zur Lagerachse X konzentrischen Bund 1 1 a. Der erfindungsgemäß gestaltete Lagerdeckel 14 ist mit seinem Sitzringeinsatz 7 (vgl. Fig. 2) in den Bund 1 1 a eingepresst und verschließt den rückwärtigen Bereich der Lagereinrichtung und schottet damit den Lagerinnenbereich gegenüber der Umgebung ab.
Der Lagerdeckel umfasst wie beschrieben einen zur Lagerachse X beabstan- deten, insbesondere zur Lagerachse X konzentrischen Ringrandabschnitt der abdichtend an den hier durch den Bund 1 1 gebildeten Anbindungsbereich ansetzbar. Der Deckelabschnitt 2 des Lagerdeckels erstreckt sich in einem von dem Ringrandabschnitt umsäumten Bereich und schließt sich an den Ringrandabschnitt 1 an.
In dem Deckelabschnitt 2 ist an einer von der Lagerachse X radial zum Ring- rand 1 hin versetzten Stelle ein Öffnungsabschnitt ausgebildet. Im Bereich dieses Öffnungsabschnitts ist an den Lagerdeckel ist ein als gaspermeable Membran ausgeführtes Membranelement 3 angesetzt, das einen Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenbereich und der Umgebung ermöglicht. Auch hier ist der Lagerdeckel mit einem Steckbuchsenabschnitt 5 versehen in welchen ein hier nicht näher dargestellter Sensorstecker einsteckbar ist.
In Figur 5 ist in Form einer Axialschnittdarstellung eine Lageranordnung mit einem Pendelrollenlager dargestellt. Die Lageranordnung umfasst ein Lager- gehäuse 15 das einseitig mit einem Lagerdeckel 20 abgeschlossen ist. Der Lagerdeckel 20 umfasst auch bei diesem Ausführungsbeispiel einen von der Lagerachse X beabstandeten, insbesondere zur Lagerachse X konzentrischen Ringrandabschnitt 1 der abdichtend an den hier durch das Lagergehäuse 15 gebildeten Anbindungsbereich 1 1 ansetzbar ist. Der Deckelabschnitt 2 des Lagerdeckels erstreckt sich in einem von dem Ringrandabschnitt 1 umsäumten Bereich und schließt sich an den Ringrandabschnitt 1 an.
In dem Deckelabschnitt 2 ist an einer von der Lagerachse X radial zum Ringrand 1 hin versetzten Stelle ein Öffnungsabschnitt 4 ausgebildet. Im Bereich dieses Öffnungsabschnitts 4 ist an den Lagerdeckel ist ein als gaspermeable Membran 20 ausgeführtes Membranelement 3 angesetzt, das einen Druckausgleich zwischen dem Lagerinnenbereich und der Umgebung ermöglicht.
In Figur 6 ist in Form einer perspektivischen Darstellung ein Einsteckelelement 30 dargestellt das einen aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Zapfenkörper 31 umfasst. Der Zapfenkörper 31 bildet einen Innenraum 32. In diesem Innenraum 32 sitzt ein Membranelement 3 das aus einem gasdurchlässigen Gewebematerial gefertigt ist. Bei der hier gezeigten Ausführungsform bildet die In- nenwandung des Zapfenkörpers 31 mehrere voneinander beabstandete Auflagestege 33 Die nur einen Teil der aussenfläche des Membranelementes 3 kontaktieren und dabei Gastransferrillen bilden. Auf diesen Auflagestegen 33 sitzt das Membranelement 3 partiell auf. Der Bodenbereich des Zapfenkörpers 31 ist durch eine Bodenwandung abgedeckt. In dieser Bodenwandung sind Durchgangsbohrungen 34 ausgebildet. Diese Durchgangsbohrungen 34 kommunizieren mit dem jeweiligen durch das Membranelement 3 abgedeckten, zwischen den Auflagestegen 33 liegenden Rinnenräumen. Durch die derart aufgebaute Struktur wird es möglich, einen großflächigen Innenbereich des Zapfenkörpers 31 mit dem Membranelement 3 zu bedecken und damit eine relativ große Gasaustauschfläche zu schaffen. Alternativ zu der hier beschriebenen Ausführungsform ist es auch möglich, das Membranelement 3 im Bodenbereich des Zapfenkörpers 31 anzuordnen. Das Membranelement 3 kann hier eine zylindrische oder konische Buchse bilden. Das Membranelement kann auch als im Querschnitt sternartig gefalzte Buchse ausgebildet sein. Das Membranelement kann auch als topfartige Buchse mit einer Seitenwandung und einer Bodenwandung ausgebildet sein.
In Figur 7 ist in Form einer Axialschnittdarstellung eine Pendelrollen- Lageranordnung dargestellt, die als solche ein zweireihiges Pendelrollenlager aufweist das in einem Lagergehäuse 15 aufgenommen ist. Das Lagergehäuse 15 ist in einem in Einbauposition oben liegenden Bereich mit einer Einsatzöff- nung versehen. In dieser Einsatzöffnung sitzt ein Einsteckelement 30 das einen aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Zapfenkörper 31 und ein Memb- ranelement 3 aufweist. Das Membranelement 3 bildet ein gaspermeables Diaphragma und ermöglicht einen Angleich des Druckes im Inneren des Lagergehäuses 15 an den Umgebungsdruck. Bezugszeichenliste
X Lagerachse
1 Ringrandabschnitt
1 a Ringflansch
2 Deckelabschnitt
3 Membranelement
4 Öffnungsabschnitt
5 Steckbuchsenabschnitt
5a Innenwandung
6 Gewindebuchse
7 Sitzringeinsatz
7a Ringsteg
X8 Steckereinschubachse
9 ABS-Sensorstecker
10 Luftspalts
K1 Kanal
K2 Kanal
K3 Kanal
K4 Kanal
1 1 Radlagerträger
1 1 a Bund
12 Radnabe
15 Lagergehäuse
20 Lagerdeckel
30 Einsteckelement
31 Zapfen körper
32 Innenraum
33 Auflagestege
34 Durchgangsbohrungen

Claims

Patentansprüche
1 . Lagerdeckel zur Abschottung einer Lagereinrichtung gegenüber der Umgebung, mit:
- einem von einer Lagerachse (X) beabstandeten Ringrandabschnitt (1 ) der abdichtend an einen Anbindungsbereich ansetzbar ist,
- einem Deckelabschnitt (2) der sich in einem von dem Ringrandabschnitt (1 ) umsäumten Bereich erstreckt und sich an den Ringrandabschnitt (2) anschließt, und
- einem als gaspermeable Membran ausgeführten Membranelement (3), das einen Druckausgleich zwischen dem Innenbereich des Lagerdeckels und der Umgebung ermöglicht,
- wobei in dem Deckelabschnitt (2) an einer von der Lagerachse (X) radial zum Ringrand (1 ) hin versetzten Stelle ein Öffnungsabschnitt (4) ausgebildet ist, und das Membranelement (3) in diesem zur Lagerachse (X) radial versetzten Öffnungsabschnitt (4) angeordnet ist.
2. Lagerdeckel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist
3. Lagerdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranelement mit dem Lagerdeckel verschweißt oder verklebt ist.
4. Lagerdeckel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranelement (3) an dem Lagerdeckel geklemmt oder verankert ist.
5. Lagerdeckel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Öffnungsabschnitts (4) eine mit dem Lagerdeckel integrale Stützstruktur in Form eines Gitters ausgebildet ist.
6. Lagerdeckel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsabschnitt (4) auf der dem Lagerinnenbereich abgewandten Deckelaußenseite von einem Steckbuchsenabschnitt (5) umsäumt ist, der der Aufnahme eines Steckerelementes (9) dient.
7. Lagerdeckel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel Bestandteil einer ABS- Encoderanordnung bildet und dabei die Position des Öffnungsabschnitts (4) in dem Lagerdeckel derart abgestimmt ist, dass sich der Öffnungsabschnitt (4) in Nachbarschaft zu einem Multipolrad der ABS-Encoderanordnung befindet.
8. Lagerdeckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jenes Steckerelement (9) einen Feldsensor umfasst.
9. Lagerdeckel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (9) und der Steckbuchsenabschnitt (5) derart aufeinander abgestimmt sind, dass diese beiden Komponenten im zusammengefügten Zustand einen Kanalquerschnitt (K1 , K2, K3, K4) bilden.
10. Lagerdeckel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement als Insertmolding-Bauteil gefertigt ist und im Bereich des Ringrandabschnitts (1 ) ein Stützring (7) vorgesehen ist.
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