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WO2014026684A1 - Sensoranordnung mit einem sensorträger und einer dichtkappe und radnaben-wälzlageranordnung mit einem signalgeber und der sensoranordnung - Google Patents

Sensoranordnung mit einem sensorträger und einer dichtkappe und radnaben-wälzlageranordnung mit einem signalgeber und der sensoranordnung Download PDF

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Publication number
WO2014026684A1
WO2014026684A1 PCT/DE2013/200110 DE2013200110W WO2014026684A1 WO 2014026684 A1 WO2014026684 A1 WO 2014026684A1 DE 2013200110 W DE2013200110 W DE 2013200110W WO 2014026684 A1 WO2014026684 A1 WO 2014026684A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
wheel bearing
outer ring
carrier
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2013/200110
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kaiser
Christian Heid
Christian Mock
Christian HÜLZ
Frank Eichelmann
Florian KÖNIGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of WO2014026684A1 publication Critical patent/WO2014026684A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0047—Hubs characterised by functional integration of other elements
    • B60B27/0068—Hubs characterised by functional integration of other elements the element being a sensor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B7/00—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins
    • B60B7/0013—Hub caps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/723—Shaft end sealing means, e.g. cup-shaped caps or covers
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007—Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2226/00—Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/50—Positive connections
    • F16C2226/70—Positive connections with complementary interlocking parts
    • F16C2226/74—Positive connections with complementary interlocking parts with snap-fit, e.g. by clips
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Definitions

  • the invention relates to a sensor arrangement for fastening and sensing a wheel bearing, and a wheel bearing with such a sensor arrangement.
  • wheel bearings and wheel bearing units have been developed for use in connection with an anti-lock braking system in vehicles.
  • a wheel bearing unit is known, which is closed on the vehicle side with a lid and by means of an externally mounted sensor detects the signal of the arranged within the wheel bearing signal generator through the lid. This is advantageous because the cover protects the wheel bearing permanently, ie before and after the installation of the wheel bearing on the wheel carrier, and seals.
  • the second cover is not intended for securing and sealing, but has the function of holding the sensor assembly in the intended position. It is advantageous that the second cover can remain with the sensor carrier on the wheel bearing, wherein the sensor is replaceable. Since the inner lid, which is used for the sealing and securing of the wheel bearing interior, is not needed for the sensor attachment, the interior of the wheel bearing remains sealed during the replacement process. So far, the costs and the production costs have been accepted to equip a vehicle-covered, sensed wheel bearing unit with two lids.
  • the invention has for its object to provide for a capped wheel bearing or a capped wheel bearing unit, a sensor arrangement that saves axial space, inexpensive to manufacture and maintain without affecting the advantageous properties of a capped wheel bearing or a capped wheel bearing unit.
  • the sensor carrier is provided for attachment to the cover and the outer ring of the wheel bearing.
  • the cover is provided for attachment to the wheel bearing and the sensor carrier for attachment to the outer ring of the wheel bearing and optionally for attachment to the lid.
  • the sensor carrier has a ring shape to be easily attached and positioned. It is also advantageous that gap formation and thus leakage between sensor carrier and cover is avoided. The production remains cost-effective and yet corrosion can be avoided with absolute sealing and simple installation.
  • Sensing is understood to mean the equipment of a wheel bearing or of a wheel bearing unit with a sensor or a sensor arrangement, with which the wheel bearing or the wheel bearing unit can initially be operated without sensor arrangement (unsensitized) or alternatively can be equipped or retrofitted with a sensor or a sensor arrangement.
  • a wheel bearing is understood, which is intended for faster or easier installation.
  • a mounting flange and / or a wheel flange may be integrated into a wheel bearing ring or it may be a Wälznietbund used to bias a bearing ring or more bearing rings.
  • the lid rests against a fixed part of the wheel bearing, for which the outer ring of the wheel bearing or the wheel bearing unit is usually provided.
  • the lid can be fastened on the inside or outside of the outer ring, for example via a force fit or a positive connection.
  • the lid will ideally remove other seal arrangements typically provided between rotatable components of bearings. Therefore, it is not necessary to have any work on the wheel hub. components of a seal assembly, such as a cassette seal to install.
  • the cover closes the roller bearing on the axial side completely and is preferably made of stainless steel with a clipped sensor or sensor carrier.
  • the sensor can be set axially or radially or obliquely.
  • the lid (for example, designed as a metal cap) radial recesses, which serve for the positive connection when snapping or clipping.
  • the lid is preferably designed as a metal cap with radially resilient fit fit. This allows the wheel bearing to be sealed on the vehicle side in a manner similar to that of a paint tin box.
  • the lid consists for example of a non-ferromagnetic material, whereby a detection through the lid is possible therethrough.
  • the sensor carrier has a ring shape.
  • the sensor carrier per se allows a position-stable arrangement and position-stable fixation of the sensor, which is to detect its signals with respect to a signal transmitter through the lid. The signal detection can be used to deduce the movement of the wheel hub.
  • the preferred ring shape it is now possible to at least partially fasten the sensor carrier advantageously on the cover, with it being possible to use a positive fit or a frictional connection for fastening the sensor carrier.
  • a preferred separation of the sensor carrier from the sensor allows easy installation of the sensor arrangement during the manufacturing process, but advantageously also means that it is possible to exchange a sensor which fails during the wheel bearing service life, because this sensor can be separated from the sensor carrier. It may be that the sensor carrier is captively fixed by the arrangement in the wheel carrier on the outer ring or the wheel bearing, however, the sensor can still be removed from the Radffyfact.
  • a Klippfunktion or a Snapping function by a screwed groove on the outer ring allows.
  • the lid can be attached to the outside of the outer ring by a part of the lid, such as a latching nose, is provided for an axial positive engagement with the outer ring.
  • the lid or a component thereof can be elastically stressed and snap in by means of its relaxation movement in the screwed groove or be clipped.
  • the Klippfunktion or the snap function is not possible by a screwed groove on the outer ring, but by molding in the lid.
  • an outer ring which can be fastened to the wheel carrier is provided, wherein the outer ring is closed on the vehicle side with the cover and the sensor carrier is fastened radially on the outer ring in a form-fitting manner.
  • the sensor carrier is preferably at least partially or completely in the lid.
  • the senor and / or the sensor carrier are arranged in one of the cover at least partially radially inside the outer ring.
  • the lid has a shape which is advantageous for the installation of the lid, especially since a provided for the positive connection with the outer ring part of the lid can be moved by a pulling movement in the direction of the bearing interior.
  • the sensor carrier is axially fixed by the positive connection on the outer ring and radially by a positive connection with the lid. This results in a more advantageous mounting stability and a better position stability for the sensor during operation.
  • the cover comprises the cylindrical signal transmitter radially and the sensor is for signal transmission in radial Rieh- provided for.
  • a radial signal transmission for rotation detection can be installed more advantageously, because the distance tolerances can be adjusted easily.
  • the sensor and possibly a part of the sensor carrier can be located within the outer ring and optionally between the hub and the outer ring, nevertheless a radial signal transmission is possible, which is now also used in an optimally utilized space.
  • the cover has two cylindrical sections, which are arranged coaxially with each other.
  • two form-fitting can be produced, namely a radial positive engagement inwards and another radial positive engagement to the outside, whereby the lid advantageously secures the sensor carrier in its position.
  • the said cylindrical section assumes a double function.
  • a locking element comprises the outer ring partially or completely and is fastened by means of a positive connection to the outer ring.
  • the latching element is preferably provided to secure the sensor carrier in the axial direction and possibly also against rotation in the circumferential direction.
  • the locking element can also take over further positioning or fixing functions of the sensor carrier.
  • a support surface is formed on the outer ring, which is provided for receiving in the hollow cylindrical wheel carrier and the outer diameter is greater than that of the locking element, wherein the locking element is secured after receiving the wheel. In this way, the locking element together with the wheel carrier still forms a captive securing of the sensor carrier, which is implemented by the installation in the wheel carrier.
  • the sensor carrier is axially fixed by the positive connection on the outer ring and radially by a positive connection with the lid.
  • the positive connection can also be produced, for example, via a bayonet closure or another positive connection.
  • the radial positive locking on the cover may alternatively form an annular groove, a plurality of projections or recesses, which are each formed on the cover.
  • Fig. 1 is a double-row wheel bearing with a sensor arrangement whose
  • FIG. 1 a is an enlarged view of the sensor arrangement of Figure 1
  • Fig. 1 b is a three-dimensional view of the lid attachment from the
  • Figures 1, 1 a and 1 b show a snapping of the nose 41 in the groove of the outer ring 61, wherein the lid 66 is additionally secured by the attachment of the sensor ring 42 on the wheel bearing.
  • the adhesion of the cylindrical member 30 can be supported within the outer ring 61, if this is necessary at all.
  • the cover 66 is already firmly seated in the outer ring 61 based on said frictional connection, because in this way the sensor carrier 42 designed as a sensor ring 42 remains removable without exposing and contaminating the bearing interior.
  • the sensor 43 is firmly integrated in the sensor ring 42, for example, by means of a plastic injection molding process.
  • the sensor 43 projects axially out of the cover 66 on the vehicle side and thus protects the cable harness 15, which is subject to the greatest risk of damage in wheel bearing installations.
  • the sensor also fills an interior of the lid 66 formed by cold forming.
  • the interior is formed by the cylindrical parts 30,31 and the disc-shaped connecting piece 32.
  • the interior of the lid 66 is open and provided for fitting the sensor ring 42, wherein the sensor ring 42 may be continuous or interrupted in the circumferential direction.
  • the interior can be continuous or interrupted in the circumferential direction and lies largely radially within the outer ring 61st
  • the reading direction of the sensor 41 is directed radially inward by the cylindrical portion 31 so that the sensor 41 can detect the movement of the signal generator 33 by the non-magnetic cover 66.
  • the portion 31 has a dual function, namely on the one hand, a protective function of the bearing interior, but also the most trouble-free passage of the signals of the signal generator 31st
  • the signal generator such as a magnetic encoder, parallel to the cylindrical see outer surface of the inner ring 3 is arranged.
  • the cylindrical portion 30 forms with the outer ring 61 a press fit, which is because of the disc-shaped connecting piece 32 and the cylindrical portion 31 is a resilient interference fit, which holds the sensor 43 in position, but also absorbs shocks.
  • there is an advantage in the pressing of the cover 66 during the manufacture of the wheel bearing because the cylindrical portion 30 can be pulled into the interference fit via an axial force application on the axial center of the lid 66 in the outer ring 61, especially since the press-in force on the portion 31st and the connector 32 is redirected.
  • Fig. 1 b shows that the locking lugs 41 are interrupted in the circumferential direction, or a plurality of locking lugs 41 are provided in order to achieve a sufficiently large positive connection.
  • FIG. 2 shows that in all exemplary embodiments, the securing ring 42 can be secured in its position by the wheel carrier 67.
  • replacing the sensor ring 42 requires uninstalling the wheel bearing. Therefore, it is advantageous not to integrate the sensor 43 firmly into the sensor ring 42, but to provide a fastening device that makes the sensor 43 interchangeable when attached to the outer ring 61 sensor ring 42 or at least allows removal of the sensor 43 from the sensor ring 42.
  • the support surface 20 has a diameter which is slightly larger than the largest outer diameter of the latch 41. Minor here means that the amount of the diameter difference of said diameter is less than the positive locking in the radial direction between the groove 68 and the latching lug.
  • the signal generator 13 can be provided both for an axial reading direction through the disk-shaped connecting piece 32 and for a radial reading direction (detection direction) through the portion 31.
  • the lid 66 is formed substantially rotationally symmetrical to the axis of rotation 5, wherein at the sensor position, a recess adapted to the sensor is provided. Non-rotating deformations ensure a predetermined positioning in the direction of rotation and at the same time secure the sensor or sensor carrier against rotation on the cover 66 designed as a metal cap.
  • the invention relates to a sensor arrangement for mounting and sensing a wheel bearing, wherein the sensor arrangement consists of a cover 66 and a sensor carrier 42 and wherein the cover 66 is provided for attachment to the wheel bearing.
  • the teaching of the invention is directed to an improved installation and maintenance of a wheel bearing with sensor arrangement.
  • the sensor carrier 42 is provided for attachment to the cover 66 and to the outer ring 61 of the wheel bearing.
  • the invention further relates to a wheel bearing with such a sensor arrangement.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

Titel
SENSORANORDNUNG MIT EINEM SENSORTRÄGER UND EINER DICHTKAPPE UND RADNABEN-WÄLZLAGERANORDNUNG MIT EINEM SIGNALGEBER UND DER SENSORANORDNUNG
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zur Befestigung und Sensierung eines Radlagers, sowie ein Radlager mit einer derartigen Sensoranordnung.
Hintergrund der Erfindung
In der Vergangenheit wurden Radlager und Radlagereinheiten, insbesondere nichtgetriebene Radlager und Radlagereinheiten, für den Einsatz im Zusammenhang mit einem Anti-Blockier-System in Fahrzeugen entwickelt. Die Aus- rüstung mit einem Sensor beziehungsweise die Sensierung eines Radlagers führt dazu, dass insbesondere bei nicht getriebenen Radlagern eine Sensoranordnung gefunden werden muss, die die Abdichtung des Radlagers fahrzeugseitig nach außen nicht beeinträchtigt. Aus der DE 197 35 978 A1 ist eine Radlagereinheit bekannt, die fahrzeugseitig mit einem Deckel verschlossen ist und mittels eines außerhalb angebrachten Sensors das Signal des innerhalb des Radlagers angeordneten Signalgebers durch den Deckel hindurch detektiert. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil der Deckel das Radlager dauerhaft, das heißt vor und nach der Installation des Rad- lagers am Radträger, schützt und abdichtet. Selbst bei einem erforderlichen Sensoraustausch kann das Radlager im geschützten Zustand verbleiben, wobei das geschützte Radlager abgenommen und der Sensor am Radträger entfernt beziehungsweise festgemacht wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine Verwendung des Radträgers zur Sensorbefestigung herstellungstechnisch eine Herausforderung darstellt, womit die Produktkosten durch zusätzliche Herstellungsschritte in die Höhe getrieben werden. Aus JP 2012-105647 A ist eine Sensoranordnung bekannt, die fahrzeugseitig an einer Radlagereinheit angebracht werden kann, wobei gleichzeitig ein axial- seitig angebrachter Deckel der Radlagereinheit verwendbar ist, um das Lagerinnere zu schützen und abzudichten. Die Sensoranordnung wird mittels eines zweiten Deckels auf den Außenring von außen aufgesteckt, wobei sich die Sensoranordnung bei installiertem Radlager innerhalb der Aufnahme des Radträgers befindet. Der zweite Deckel ist nicht zum Sichern und Abdichten vorgesehen, sondern weist die Funktion auf, die Sensoranordnung in der vorgesehenen Position zu halten. Daran ist vorteilhaft, dass der zweite Deckel mit dem Sensorträger am Radlager verbleiben kann, wobei der Sensor austauschbar ist. Da der innenliegende Deckel, welcher für die Abdichtung und Sicherung des Radlagerinneren verwendet wird, für die Sensorbefestigung nicht benötigt wird, bleibt das Innere des Radlagers auch während des Austauschvorgangs abgedichtet. Bisher hat man die Kosten und den Herstellungsaufwand in Kauf genommen, eine fahrzeugseitig gedeckelte, sensierte Radlagereinheit mit zwei Deckeln auszurüsten.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein gedeckeltes Radlager beziehungsweise eine gedeckelte Radlagereinheit eine Sensoranordnung anzugeben, die axialen Bauraum einspart, kostengünstig herzustellen und zu warten ist ohne die vorteilhaften Eigenschaften eines gedeckelten Radlagers beziehungsweise einer gedeckelten Radlagereinheit zu beeinträchtigen. Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einer Sensoranordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Sensorträger zur Befestigung am Deckel und am Außenring des Radlagers vorgesehen ist. Der Deckel ist zur Befestigung am Radlager sowie der Sensorträger zur Befestigung am Außenring des Radlagers und gegebenenfalls zur Befestigung am Deckel vorgesehen. Vorteilhafterweise weist der Sensorträger eine Ringform auf, um leicht befestigt und positioniert zu werden. Weiter ist vorteilhaft, dass Spaltbildung und damit Leckage, zwischen Sensorträger und Deckel vermieden wird. Die Herstellung bleibt kostengünstig und dennoch kann bei absoluter Abdichtung und bei einfacher Montage Korrosion vermieden werden.
Unter Sensierung wird die Ausrüstung eines Radlagers oder einer Radlagereinheit mit einem Sensor oder einer Sensoranordnung verstanden, womit das Radlager beziehungsweise die Radlagereinheit zunächst ohne Sensoranordnung (unsensiert) betrieben werden kann oder alternativ mit einem Sensor oder einer Sensoranordnung ausrüstbar oder nachrüstbar ist.
Unter Radlagereinheit, wird ein Radlager verstanden, welches für eine schnellere oder einfachere Montage vorgesehen ist. Dazu können beispielsweise ein Befestigungsflansch und/oder ein Radflansch in einen Radlagerring integriert sein oder es kann ein Wälznietbund zur Vorspannung eines Lagerringes oder mehrerer Lagerringe verwendet werden.
Der Deckel liegt an einem feststehenden Teil des Radlagers an, wofür in der Regel der Außenring des Radlagers oder der Radlagereinheit vorgesehen ist. Dabei kann der Deckel innenseitig oder außenseitig am Außenring befestigt sein, wie zum Beispiel über einen Kraftschluss oder einen Formschluss. Durch den Deckel fallen andere Dichtungsanordnungen idealerweise weg, wie man sie typischerweise zwischen zueinander drehbaren Bestandteilen von Lagern vorsieht. Daher ist es nicht erforderlich auf der Radnabe irgendwelche Be- standteile einer Dichtungsanordnung, beispielsweise einer Kassettendichtung, anzubringen.
Vorteilhafterweise verschließt der Deckel das Wälzlager axialseitig komplett und besteht vorzugsweise aus Edelstahl mit aufgeklipptem Sensor oder Sensorträger. Der Sensor kann axial oder radial oder schräg gestellt werden.
Vorteilhafterweise hat der Deckel (zum Beispiel als Blechkappe ausgeführt) radial Vertiefungen, die zur formschlüssigen Verbindung beim Aufschnappen oder Aufklippen dienen. Der Deckel ist bevorzugt als Blechkappe mit radial federndem Passungssitz ausgeführt. Damit lässt sich das Radlager fahrzeug- seitig in ähnlicher Weise abdichten, wie eine Farbblechdose. Der Deckel besteht beispielsweise aus einem nicht-ferromagnetischem Material, womit eine Detektion durch den Deckel hindurch möglich ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Sensorträger eine Ringform auf. Der Sensorträger an sich ermöglicht eine positionsstabile Anordnung und positionsstabile Fixierung des Sensors, der in Bezug zu einem Signalgeber durch den Deckel hindurch dessen Signale detektieren soll. Mit der Signalde- tektion kann auf die Bewegung der Radnabe rückgeschlossen werden. Mittels der bevorzugten Ringform ist es nunmehr möglich den Sensorträger auf vorteilhafterweise am Deckel zumindest teilweise zu befestigen, wobei ein Form- schluss oder ein Kraftschluss zur Befestigung des Sensorträgers eingesetzt werden kann. Eine bevorzugte Trennung des Sensorträgers vom Sensor er- möglicht eine leichte Installation der Sensoranordnung während des Herstellungsverfahrens, führt aber vorteilhafterweise auch dazu, dass man einen während der Radlagerlebensdauer ausfallenden Sensor austauschen kann, weil dieser vom Sensorträger trennbar ist. Dabei kann es sein, dass der Sensorträger durch die Anordnung im Radträger unverlierbar am Außenring oder dem Radlager fixiert ist, jedoch der Sensor dennoch aus der Radträgeraufnahme herausgenommen werden kann.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine Klippfunktion oder eine Schnappfunktion durch eine eingedrehte Nut am Außenring ermöglicht. Damit kann der Deckel außen am Außenring befestigt werden, indem ein Bestandteil des Deckels, wie zum Beispiel eine Rastnase, für einen axialen Formschluss mit dem Außenring vorgesehen ist. Dabei kann der Deckel oder ein Bestandteil desselben elastisch beansprucht werden und mittels seiner Entspannungsbewegung in die eingedrehte Nut einschnappen oder eingeklippt werden. Alternativ wird die Klippfunktion oder die Schnappfunktion nicht durch eine eingedrehte Nut am Außenring, sondern durch Ausformungen im Deckel ermöglicht. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein am Radträger befestigbarer Außenring vorgesehen, wobei der Außenring fahrzeugseitig mit dem Deckel verschlossen ist und der Sensorträger radial außen formschlüssig am Außenring befestigt ist. Der Sensorträger liegt bevorzugt zumindest teilweise oder ganz im Deckel ein. Somit ist es möglich die Position des Sensorträgers und damit die Position des Sensors von vornherein festzulegen, sodass keine Installationsfehler unterlaufen. Außerdem ist diese einliegende Installation ebenso für den axialen Bauraum vorteilhaft.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind/ist der Sensor und/oder der Sen- sorträger in einem vom Deckel zumindest teilweise radial innerhalb des Außenrings angeordnet. Somit kann weiter axialer Bauraum eingespart werden, wobei gleichzeitig der Deckel eine Form aufweist, die für die Installation des Deckels vorteilhaft ist, zumal ein für den Formschluss mit dem Außenring vorgesehener Teil des Deckels durch eine Zugbewegung in Richtung des Lagerinneren be- wegt werden kann.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Sensorträger axial durch den Formschluss am Außenring und radial durch einen Formschluss mit dem Deckel befestigt. Damit ergibt sich eine vorteilhaftere Befestigungsstabilität und eine bessere Positionsstabilität für den Sensor während des Betriebes.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Deckel den zylindrischen Signalgeber radial und der Sensor ist zur Signalübertragung in radialer Rieh- tung vorgesehen. Eine radiale Signalübertragung zur Drehungsdetektion ist vorteilhafter installierbar, weil die Abstandstoleranzen einfacher eingestellt werden können. Obwohl der Sensor und gegebenenfalls ein Teil des Sensorträgers sich innerhalb des Außenrings und gegebenenfalls zwischen der Rad- nabe und dem Außenring befinden können, ist dennoch eine radiale Signalübertragung möglich, die nunmehr auch bei einem optimal ausgenutzten Bauraum einsetzbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Deckel zwei zylindrische Teilstücke auf, die koaxial zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise sind zwei Formschlüsse herstellbar, nämlich ein radialer Formschluss nach innen und ein weiterer radialer Formschluss nach außen, womit der Deckel vorteilhafterweise den Sensorträger in seiner Position sichert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn eines der beiden zylindrischen Teilstücke des Deckels auch zur Befestigung des Deckels am Außenring vorgesehen ist. Dabei übernimmt das besagte zylindrische Teilstück eine Doppelfunktion.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst ein Rastelement den Außenring teilweise oder ganz und ist mittels eines Formschlusses am Außenring befestigt. Das Rastelement ist vorzugsweise dazu vorgesehen den Sensorträger in axialer Richtung zu sichern und gegebenenfalls auch gegen ein Drehen in Umfangsrichtung. Optional kann das Rastelement auch weitere Positionie- rungs- oder Fixierungsfunktionen des Sensorträgers übernehmen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Stützfläche am Außenring ausgeformt, die zur Aufnahme im hohlzylindrischen Radträger vorgesehen ist und deren Außendurchmesser größer ist als der des Rastelementes, wobei das Rastelement nach der Aufnahme im Radträger gesichert ist. Auf diese Weise bildet das Rastelement zusammen mit dem Radträger noch eine Verliersiche- rung des Sensorträgers aus, die durch die Installation im Radträger umgesetzt wird. Hierbei ist es sinnvoll den Sensor, wenn er denn austauschbar sein soll, mit einer Befestigungsvorrichtung am Sensorträger zu befestigen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Sensorträger axial durch den Formschluss am Außenring und radial durch einen Formschluss mit dem Deckel befestigt. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass der Formschluss am Außenring durch das Rastelement hergestellt wird, sondern der Form- schluss kann auch beispielsweise über einen Bajonettverschluss oder einen anderen Formschluss hergestellt werden. Den radialen Formschluss am Deckel kann alternativ eine ringförmige Nut, eine Mehrzahl von Fortsätzen oder Ausnehmungen bilden, die jeweils am Deckel ausgebildet sind. Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu ent- nehmen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Aus führungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen
Fig. 1 ein zweireihiges Radlager mit einer Sensoranordnung, deren
Sensorträger in einer Nut des Außenrings einschnappbar ist, Fig. 1 a eine vergrößerte Ansicht der Sensoranordnung aus Figur 1
Fig. 1 b eine dreidimensionale Ansicht der Deckelbefestigung aus den
Figuren 1 und 1 a, und Fig. 2 eine Sensoranordnung am installierten Radlager. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Figuren 1 ,1 a und 1 b zeigen eine Verschnappung der Nase 41 in der Nut des Außenrings 61 , wobei der Deckel 66 zusätzlich durch die Befestigung des Sensorringes 42 am Radlager befestigt wird. Damit kann der Kraftschluss des zylindrischen Teils 30 innerhalb des Außenrings 61 unterstützt werden, falls dieser überhaupt notwendig ist. Jedoch ist es vorteilhafter, wenn der Deckel 66 schon basierend auf besagtem Kraftschluss fest im Außenring 61 sitzt, weil damit der als Sensorring 42 ausgeführte Sensorträger 42 entfernbar bleibt ohne das Lagerinnere zu exponieren und zu verschmutzen.
Der Sensor 43 ist im Sensorring 42 fest integriert, zum Beispiel, mittels eines Kunststoffspritzverfahrens. Der Sensor 43 ragt axial fahrzeugseitig aus dem Deckel 66 heraus und schützt damit den Kabelstrang 15, der bei Radlagerinstallationen dem größten Beschädigungsrisiko unterliegt.
Der Sensor füllt ferner einen durch Kaltumformungen gebildeten Innenraum des Deckels 66 ein. Der Innenraum wird durch die zylindrischen Teile 30,31 gebildet und durch deren scheibenförmiges Verbindungsstück 32. Axial fahrzeugseitig ist der Innenraum des Deckels 66 offen und zur Einpassung des Sensorringes 42 vorgesehen, wobei der Sensorring 42 in Umfangsrichtung durchgängig oder unterbrochen sein kann. Auch der Innenraum kann in Umfangsrichtung durchgängig oder unterbrochen sein und liegt größtenteils radial innerhalb des Außenrings 61 .
Die Leserichtung des Sensors 41 ist durch das zylindrische Teilstück 31 radial nach innen gerichtet, damit der Sensor 41 durch den nicht-magnetischen Deckel 66 die Bewegung des Signalgebers 33 detektieren kann. Damit weist das Teilstück 31 eine Doppelfunktion auf, nämlich einerseits eine Schutzfunktion des Lagerinnenraums, aber auch die möglichst störungsfreie Durchleitung der Signale des Signalgebers 31 . Vorteilhaft für den Bauraum ist auch, dass der Signalgeber, wie zum Beispiel ein magnetischer Encoder, parallel zur zylindri- sehen Außenfläche des Innenrings 3 angeordnet ist.
Das zylindrische Teilstück 30 bildet mit dem Außenring 61 einen Presssitz, wobei es sich wegen des scheibenförmigen Verbindungsstücks 32 und des zylindrischen Teilstückes 31 um einen federnden Presssitz handelt, der den Sensor 43 zwar in Position hält, aber auch gegen Erschütterungen abfedert. Zudem ergibt sich ein Vorteil beim Einpressen des Deckels 66 während der Herstellung des Radlagers, weil das zylindrische Teilstück 30 in den Presssitz über eine axiale Kraftanwendung über die axiale Mitte des Deckels 66 in den Außenring 61 gezogen werden kann, zumal die Einpresskraft über das Teilstück 31 und das Verbindungsstück 32 umgeleitet wird.
Aus Fig. 1 b geht hervor, dass die Rastnasen 41 in Umfangsrichtung unterbrochen sind, beziehungsweise eine Mehrzahl von Rastnasen 41 vorgesehen sind, um einen ausreichend großen Formschluss zu erzielen.
Figur 2 zeigt, dass in allen Ausführungsbeispielen der Sicherungsring 42 durch den Radträger 67 in seiner Position gesichert werden kann. Leider ist für einen Austausch des Sensorringes 42 auch eine Deinstallation des Radlagers not- wendig. Daher ist es vorteilhaft den Sensor 43 nicht fest in den Sensorring 42 zu integrieren, sondern eine Befestigungsvorrichtung vorzusehen, die den Sensor 43 bei am Außenring 61 befestigtem Sensorring 42 austauschbar macht oder zumindest eine Entfernung des Sensors 43 vom Sensorring 42 ermöglicht. Die Stützfläche 20 weist einen Durchmesser auf, der geringfügig größer ist als der größte Außendurchmesser der Rastnase 41 . Geringfügig bedeutet hierbei, dass der Betrag der Durchmesserdifferenz der genannten Durchmesser geringer ist als der Formschluss in radialer Richtung zwischen der Nut 68 und der Rastnase.
Der Signalgeber 13 kann sowohl für eine axiale Leserichtung durch das scheibenförmige Verbindungsstück 32 als auch für eine radiale Leserichtung (Detek- tionsrichtung) durch das Teilstück 31 vorgesehen sein. Vorteilhafterweise ist der Deckel 66 im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Rotationsachse 5 ausgebildet, wobei an der Sensorposition eine an den Sensor angepasste Aussparung vorgesehen ist. Nichtumlaufende Verformungen sorgen für eine vorgegebene Positionierung in Drehrichtung und sichern gleichzeitig den Sensor oder Sensorträger gegen eine Verdrehung auf dem als Blechkappe ausgeführten Deckel 66.
In der Figurenbeschreibung werden alle Bezugszeichen einheitlich verwendet, gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren verweisen somit auch auf das gleiche Bauteil.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Sensoranordnung zur Befestigung und Sensierung eines Radlagers, wobei die Sensoranordnung aus einem Deckel 66 und einem Sensorträger 42 besteht und wobei der Deckel 66 zur Befestigung am Radlager vorgesehen ist. Die Lehre der Erfindung richtet sich auf eine verbesserte Installation und Wartung eines Radlagers mit Sensoranordnung. Dazu wird vorgeschlagen, dass der Sensorträger 42 zur Befestigung am Deckel 66 und am Außenring 61 des Radlagers vorgesehen ist. Die Erfin- dung betrifft des Weiteren ein Radlager mit einer derartigen Sensoranordnung.
Bezugszahlenliste
2 Wälzkörper
3 Innenring
5 Rotationsachse
13 Signalgeber
15 Kabel
20 Stützfläche
30 zylindrisches Teilstück
31 zylindrisches Teilstück
32 scheibenförmiges Verbindungsstück
33 Signalgeber
41 Schnappnase
42 Sensorträger
43 Sensor
61 Außenring
63 Sensor
66 Deckel
67 Radträger
68 Nut

Claims

Patentansprüche
1 . Sensoranordnung zur Befestigung und Sensierung eines Radlagers, wobei die Sensoranordnung zumindest aus einem Deckel (66) und einem Sensorträger (42) besteht und wobei der Deckel (66) zur Befestigung am Radlager vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger (42) zur Befestigung am Deckel (66) und am Außenring (61 ) des Radlagers vorgesehen ist.
2. Sensoranordnung nach Anspruch 1 , wobei der Sensorträger (42) eine Ringform aufweist.
3. Radlager, insbesondere Radlagereinheit, mit einer Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2.
4. Radlager nach Anspruch 3, wobei eine Klippfunktion oder Schnappfunktion durch eine eingedrehte Nut (68) am Außenring (61 ) ermöglicht wird.
5. Radlager nach einem der Ansprüche 3 oder 4 mit einem an einem Radträger (67) befestigbaren Außenring (61 ), wobei der Außenring (61 ) fahrzeugseitig mit dem Deckel (66) verschlossen ist und der Sensorträger (42) radial außen am Außenring (61 ) formschlüssig befestigt ist und zumindest teilweise im Deckel (66) einliegt.
6. Radlager nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein Sensor (43) und/oder der Sensorträger (42) zumindest teilweise radial innerhalb des Außenrings (61 ) angeordnet sind/ist.
7. Radlager nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Sensorträger (41 ) axial durch den Formschluss am Außenring (61 ) und radial durch einen Formschluss mit dem Deckel (66) befestigt ist.
8. Radlager nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der Deckel (66) den zylindrischen Signalgeber (13) radial umfasst und der Sensor (43) zur Signalübertragung in radialer Richtung vorgesehen ist.
9. Radlager nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei ein Rastelement (41 ) den Außenring (61 ) teilweise umfasst und mittels Formschluss am Außenring (61 ) befestigt ist.
10. Radlager nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei eine Stützfläche (20) am Außenring (61 ) angeordnet ist, wobei die Stützfläche (20) zur Aufnahme in einem hohlzylindrischen Radträger (67) vorgesehen ist und deren Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Rastelements (41 ), wobei das Rastelement (41 ) nach der Aufnahme im Radträger (67) durch den Radträger (67) gesichert ist.
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