DE19806206A1

DE19806206A1 - Sensor

Info

Publication number: DE19806206A1
Application number: DE19806206A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Schrader
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 1999-08-19

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Messung der Drehzahl eines Rades über einen sich mit dem Rad drehenden Encoder, wobei der Sensor ein Gehäuse aufweist und mittels des Gehäuses an einem drehfesten Achsteil befestigt ist.

Derartige Sensoren werden insbesondere in elektronisch geregelten Bremsanlagen eingesetzt, bei denen mittels der Drehzahl des Rades dessen Schlupfverhalten ermittelt werden kann und entsprechend dieser Signale ein elektronischer Bremseneingriff erfolgt. Vorzugsweise sind Radsensoren an einem Achsschenkel bzw. einen anderen drehfesten Teil eines Fahrzeuges befestigt, während sich ein Encoder mit dem Rad dreht.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 94 03 258 ist beispielsweise ein gattungsgemäßer Sensor bekannt. Dabei handelt es sich um einen Meßwertgeber der sogenannten radialen Bauart, bei der sich Encoder und Sensorelement radial gegenüberliegen, was mit gewissen meßtechnischen Vorteilen verbunden ist, falls das Radlager Kräften unterworfen wird, die bestrebt sind, den äußeren und inneren Ring des Wälzlagers gegeneinander zu verkippen. Dabei fallen die Achsen des inneren und äußeren Rings nicht mehr zusammen, sondern schließen zwischen sich einen kleinen Winkel ein. Die für diesen Fall erreichten meßtechnischen Vorteile sind allerdings mit einem erheblichen konstruktiven Aufwand verbunden, weil Encoder und Sensorelement im Dichtungsbereich zwischen Innenring und Außenring des Wälzlagers untergebracht werden müssen, d. h. in dem Raum, der normalerweise von der Dichtung beansprucht wird, die nunmehr an anderer Stelle realisiert werden muß.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Sensors besteht darin, daß er immer nur als Baueinheit mit dem zugehörigen Wälzlager ausgetauscht werden kann, weil die Wälzlagerdichtung nicht unabhängig vom Wälzlager montiert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die vorgenannten Nachteile nicht auftreten können und der insbesondere eine konstruktive Entkopplung zwischen Lager und Sensor ermöglicht. Außerdem soll der nachträgliche Einbau eines Sensors ermöglicht werden, ohne daß dabei das vorhandene Lager ersetzt werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein bekannter Sensor zusätzlich einen Ringträger aufweist, mittels dessen der Sensor auf einem Zylinderabschnitt des Achsteils zentrierbar ist. D.h., der Sensor wird nicht mehr radial in das Wälzlager eingesetzt, sondern kann axial an handelsüblichen Lagern befestigt werden. Bei einem defekten Sensor muß also nicht mehr das komplette Lager gewechselt werden, da ein Austausch des Sensors genügt.

Dazu ist der Sensor vorzugsweise mit einem Kunststoffgehäuse versehen. Zweckmäßigerweise kann dann der Ringträger einstückig mit dem Sensorgehäuse ausgebildet sein, d. h. beispielsweise an das Gehäuse angegossen sein. Zur Fixierung auf dem Achsteil kann der Ringträger zumindest teilweise radial federnd ausgebildet sein, wobei bevorzugt ein Abschnitt des Ringträgers selbst den federnden Bereich bildet. Vorzugsweise umfaßt der erfindungsgemäße Ringträger deshalb ringförmige Schlitze, wodurch ein bezüglich der Radachse radial innenliegender Teil des geschlitzten Bereichs nachgiebig ist und den Ringträger automatisch auf dem Achsteil zentriert.

Der Ringträger weist desweiteren bevorzugt einen Innenflansch auf, über den das Gehäuse zwischen dem Innenring des Wälzlagers und einer, zwischen Zylinderabschnitt und Lagerabschnitt des Achsteils ausgebildeten, ringförmigen Stirnfläche axial festlegbar ist. Damit ist ein vom Wälzlager weitestgehend unabhängiges Gehäuse für den Sensor geschaffen, das sehr einfach auf einen Zylinderabschnitt eines Achsteils montiert werden und auch in axialer Richtung zuverlässig und maßgenau angeordnet werden kann. Da die gebräuchlichen Achsteile normalerweise den für die Montage des erfindungsgemäßen Sensors erforderlichen Zylinderabschnitt sowie die erforderliche Stirnfläche aufweisen, sind insoweit keine zusätzlichen Aufwendungen erforderlich. Der erfindungsgemäße Sensor kann im Prinzip für Meßwertgeber radialer und axialer Bauart eingesetzt werden, er ist allerdings für die axiale Bauart besonders platzsparend ausführbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand des in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Radlager im Längsschnitt mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors und

Fig. 2 den Ringträger des erfindungsgemäßen Sensors nach Fig. 1, im Längsschnitt gesondert dargestellt.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Gehäuse 1 für die ortsfeste Anordnung eines erfindungsgemäßen Sensors 15 zur Messung der Drehzahl eines Rades über einen nicht dargestellten, sich mit dem Rad drehenden Encoder mittels eines Ringträgers 2 bevorzugt im Preßsitz auf einen Zylinderabschnitt 4 eines Achsteils 3 befestigt und zentriert, wobei ein Innenflansch 5 zwischen dem Innenring 6 eines Wälzlagers und einer, zwischen Zylinderabschnitt 4 und Lagerabschnitt 7 des Achsteils 3 ausgebildeten, ringförmigen Stirnfläche 8 axial festgelegt ist. Das Radlager umfaßt einen außenliegenden Innenring 6, Wälzkörper 13, einen mit dem Rad verbindbaren Außenring 12 sowie eine Lagerdichtung 14, in der beispielsweise der Encoder angeordnet sein könnte.

Bei dem Sensor 15 handelt es sich insbesondere um einen kleinbauenden aktiven Sensor, der Erfindungsgedanke ist jedoch auch auf andere Sensoren, beispielsweise induktive Sensoren, anwendbar. Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besteht das Gehäuse 1 des Sensors 15, in dem nicht sichtbar ein Sensorelement angeordnet ist, bevorzugt aus Kunststoff. Der Ringträger 2 kann dann leicht einstückig mit dem Gehäuse 1 ausgebildet, beispielsweise angegossen sein.

Der in Fig. 2 noch einmal gesondert dargestellte Ringträger 2 des Gehäuses 1 ist mit einem zylindrischen Schlitz 9 versehen, damit der radial innenliegende Teil 16 des geschlitzten Bereichs zumindest am offenen Ende des Schlitzes 9 mit einem geringeren Durchmesser ausgebildet sein kann, als der Zylinderabschnitt 4 des Achsteils 3, um einen festen Sitz des Ringträgers 2 auf dem Zylinderabschnitt 4 gewährleisten zu können. Dabei kann der radial innenliegende Teil 16 des geschlitzten Bereichs unter elastischer Verformung radial nach außen ausweichen. Der radial innenliegende Teil 16 des geschlitzten Bereiches des Ringträgers 2 kann durch radiale Schlitze 10 oder Materialaussparung in eine Mehrzahl einzelner Federelemente 11 unterteilt sein, womit man auf die Federkonstante des für den Preßsitz maßgeblichen Teiles des Innenrings 2 Einfluß nehmen kann. Bevorzugt ist der federnde Bereich einstückig mit dem Ringträger 2 ausgebildet.

Der Innenflansch zur axialen Festlegung des erfindungsgemäßen Gehäuses besteht vorzugsweise aus einem L-förmigen Metallring 5, dessen zylindrischer Teil 5a in den aus Kunststoff bestehenden Ringträger 2 eingebettet ist. Dafür steht der ungeschlitzte Teil des Ringträgers 2 zur Verfügung, wodurch am Ringträger 2 zwei funktionell unterschiedliche Bereiche ausgebildet werden können. Der eine ist für die sichere Einbettung des Metallrings 5 auszulegen, während der andere Teil für die Ausbildung eines zuverlässigen Sitzes des Ringträgers 2 auf dem Achsteil 3 ausgelegt werden kann. Auf diese Weise ist eine zuverlässige und im Hinblick auf den Meßvorgang auch absolut maßgenaue Anordnung und Zentrierung des erfindungsgemäßen Sensors 15 möglich.

Claims

1. Sensor (15) zur Messung der Drehzahl eines Rades über einen sich mit dem Rad drehenden Encoder, wobei der Sensor (15) ein Gehäuse (1) aufweist und mittels des Gehäuses (1) an einem drehfesten Achsteil (3) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen Ringträger (2) aufweist, mittels dessen der Sensor (15) auf einem Zylinderabschnitt (4) des Achsteils (3) zentriert ist.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus Kunststoff besteht und der Ringträger (2) einstückig mit dem Gehäuse (1) ausgebildet ist.

3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringträger (2) zumindest teilweise radial federnd ausgebildet ist, wobei der Federbereich des Ringträgers (2) einstückig mit dem Ringträger (2) verbunden ist.

4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringträger (2) einen Innenflansch (5) aufweist, über den das Gehäuse (1) zwischen einem Innenring (6) eines Wälzlagers und einer, zwischen dem Zylinderabschnitt (4) und einem Lagerabschnitt (7) des Achsteils (3) ausgebildeten, ringförmigen Stirnfläche (8) axial festlegbar ist.

5. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringträger (2) zumindest einen ringförmigen Schlitz (9) aufweist.

6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innenliegende Teil (16) des geschlitzten Bereichs zumindest am offenen Ende des Schlitzes (9) einen geringeren Durchmesser aufweist als der Zylinderabschnitt (4) des Achsteils (3), auf den der Ringträger (2) aufgepreßbar ist.

7. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innenliegende Teil (16) außerdem durch Schlitze (10) oder Materialaussparungen in eine Vielzahl einzelner Federelemente (11) unterteilt ist.

8. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenflansch (5) einen im Querschnitt L-förmigen Metallring (5) umfaßt, dessen zylindrischer Teil (5a) in den Ringträger (2) eingebettet ist.

9. Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (5) in einen ungeschlitzten Teil des Ringträgers (2) eingebettet ist.