DE4110165C2 - Naben- und Lageranordnung für ein Antiblockiersystem aufweisende Kraftfahrzeuge - Google Patents

Naben- und Lageranordnung für ein Antiblockiersystem aufweisende Kraftfahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine Naben- und Lageranordnung für ein Antiblockiersystem (ABS) aufweisende Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einer solchen aus der JP 64-28056 A bekannten Naben- und Lageranordnung für ein Antiblockiersystem aufweisende Kraft­ fahrzeuge sind folgende Einrichtungen Stand der Technik:
  • - eine Nabe, die Einrichtungen zur Befestigung eines Rades und eine zylindrische äußere Oberfläche aufweist,
  • - ein Erregerring, der an der Nabe befestigt und an einem zylindrischen Teil ihrer äußeren Oberfläche angeordnet ist,
  • - ein Sensor für das Antiblockiersystem zur Bereitstellung eines auf die Drehung des Rades und der Nabe bezogenen Aus­ gangssignals, und
  • - eine Lagereinheit zur drehbaren Lagerung der Nabe, die Lagerelemente zwischen wenigstens einem mit der Nabe verbunde­ nen Innenring und wenigstens einem mit einem Befestigungs­ flansch verbundenen Außenring aufweist, wobei
  • - der Befestigungsflansch Einrichtungen zur Befestigung der Lagereinheit an einer Aufhängungsanordnung und der Außenring Einrichtungen für einen direkten Eingriff und die Halterung des Sensors zur Schaffung eines gewünschten radialen Freiraums zwischen dem Erregerring und dem Sensor aufweist.
Aus JP 4-113902 A ist ein Antiblockiersystem bekannt, welches Lagereinheiten mit Rollenlagern verwendet.
Typische ABS-Konstruktionen verwenden einen der ABS-Steuerung unterliegenden Sensor an jedem Fahrzeugrad. Die Sensoren können die Raddrehung unter Verwendung verschiedener Techni­ ken, wie Schlitzscheiben-Lichtsensorvorrichtungen, induktiver Aufnehmer, Halleffektvorrichtungen, variabler Reluktanzsenso­ ren usw., feststellen. Verschiedene Arten solcher Sensorein­ richtungen sind in der DE-OS 24 02 652 beschrieben. Die Signa­ le von den Raddrehungssensoren werden in einen ABS-Computer eingespeist, der die Bremskraft reguliert.
Zusammen mit den heutzutage üblichen Sensoren werden gewöhn­ lich Erregerringe, Schlitzscheiben oder andere Komponenten verwendet, die sich relativ zu dem Sensor entsprechend der Raddrehung drehen. Für die meisten Sensorarten und insbesonde­ re für die mit einer Magentfeldkoppelung zwischen dem Sensor und dem Erregerring, ist es wesentlich, eine vorherbestimmte Beziehung oder einen Freiraum zwischen dem sich mit dem Rad drehenden Teil und dem Sensor während der Raddrehung aufrecht­ zuerhalten. Viele Ausführungen der bekannten ABS-Sensoren erfordern, daß die Sensoreinheit nach Befestigung der Naben- und Radanordnung an dem Fahrzeug geeicht wird, was sehr auf­ wendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Naben- und Lageranordnung so auszugestalten, daß die Befesti­ gungsanordnung des Sensors eine einfach durchzuführende Monta­ ge und Justierung gestattet, bei der die Ausrichtung oder der Einstellungszwischenraum zwischen den Teilen des Sensorsystems durch die konstruktive Ausführung genau festgelegt und gegen­ über mechanischer Beanspruchung widerstandsfähig ist, so daß eine nachfolgende Justierung beim Einbau in ein Kraftfahrzeug unterbleiben kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend von der gattungsgemäßen Naben- und Lageranordnung dadurch gelöst, daß die Einrichtungen für einen direkten Eingriff und die Halterung des Sensors ein Paar getrennter Stege aufweisen, die eine Aussparung zwischen sich bilden, wobei jeder der Stege zur Aufnahme von Befestigungs­ einrichtungen für den Sensor ein oder mehrere Löcher aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Naben- und Lageranordnung sind in den Unteransprüchen 2-4 beschrieben.
Die erfindungsgemäße Naben- und Lageranordnung hat den Vorteil einer einfachen Montierbarkeit des Sensorsystems und einer hohen Widerstandsfähigkeit der Befestigungsanordnung des Sensors gegenüber äußeren mechanischen Beanspruchungen. Ins­ besondere ist durch die konstruktive Gestaltung der erfin­ dungsgemäßen Naben- und Lageranordnung der Einstellungszwi­ schenraum zwischen den Teilen des Sensorsystems genau festge­ legt und gegen mechanische Belastung unempfindlich, so daß eine Anpassung nach der Montage entfällt.
Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Naben- und Lageranordnung im Querschnitt, und
Fig. 2 perspektivisch die Lagereinheit und den ABS-Sensor getrennt von deren Befestigungsflansch.
Die in Fig. 1 gezeigte Naben- und Lageranordnung 10 für ein Kraftfahrzeug hat eine Nabe 12, eine Lagereinheit 14, einen ABS-Sensor 15 und einen Erregerring 50.
Die Nabe 12 hat einen hohlen Durchgang 16 mit einem mit einem Keilprofil versehenen zylindrischen Abschnitt 18 für die Aufnahme einer Keilwelle für den Antrieb, die in der Regel mit Kardan- oder Gleichlaufgelenken versehen ist, damit die Naben- und Lageranordnung 10 den Aufhängungshub und Steuerbewegungen ausführen kann. Die in Fig. 1 gezeigte Naben- und Lageranordnung 10 ist hauptsächlich für den Einsatz in allradgetriebenen Fahrzeugen und insbesondere für die vordere Antriebsachse eines derartigen Fahrzeugs bestimmt. Die Nabe 12 hat ferner einen radial vorstehenden Radbefestigungsflansch 20 mit einer Vielzahl von Bolzenlö­ chern 22 für die Aufnahme von Schraubenbolzen 24 für die Radbefestigung. Die äußere zylindrische Oberfläche der Nabe 12 ist innerhalb des Radbefestigungsflansches 20 abgestuft und weist ein Teil 26 mit verringertem Durchmesser und eine Schulter 29 zwischen diesem und einer Montagefläche 28 für die Lagereinheit 14 mit einem noch kleineren Durchmesser auf.
In Fig. 1 ist die Lagereinheit 14 auf der Nabe 12 instal­ liert gezeigt. Die Lagereinheit 14 weist ein Paar Kegelrol­ lenlager (Kegel) 30 mit Innenringen 32 mit Kegelrollen­ elementen 36 auf. Eine Schale 38 für die Lagereinheit bildet die äußere Lauffläche für die Rollenelemente 36 und weist ferner einen radial vorstehenden Flansch 40 mit Befestigungslöchern 42 auf, wodurch die Lagereinheit 14 an einen Achsschenkel oder einer anderen Aufhängungsanordnung befestigt werden kann. Die Lagereinheit 14 ist eine abge­ dichtete Einheit, die anfänglich bei der Herstellung mit Schmierfett gefüllt wird und dieses in der Lagereinheit 14 aufgrund von Schmiermitteldichtungen 44 und 46 hält. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann die Lagereinheit 14 auf der Montage­ fläche 28 der Nabe 12 im Preßsitz angrenzend an die Schul­ ter 29 der Nabe 12 angeordnet werden.
Die Naben- und Lageranordnung 10 weist einen ABS-Sensor 15 und einen Erregerring 50 auf. Der Erregerring 50 ist auf den zylindrischen Teil 26 der Nabenoberfläche aufgepreßt dargestellt. Je nach Art des benutzten Sensors 15 kann der Erregerring 50 verschieden ausgeführt sein. Für das Sen­ sorsystem der beschriebenen Ausführungsform ist der Erre­ gerring 50 ein Eisenring mit einer Vielzahl von Zähnen entlang seines Außenumfangs. Der Sensor 15 ist eine varia­ ble Reluktanzvorrichtung mit einem Dauermagneten, der eine in Kunststoff eingebettete Kupferwicklung aufweist. Wenn sich der Erregering 50 relativ zu dem Sensor 15 dreht, wird in ihm eine elektromotorische Kraft EMK induziert. Die Frequenz der induzierten EMK ist proportional zur Fahr­ zeugraddrehzahl. Alternativ kann eine induzierte EMK bei sich Null nähernden Raddrehzahlen durch den Einsatz aktiver Sensoren, wie Halleffektwandlern, erzeugt werden.
Die genaue Positionierung des Sensors 15 bezüglich des Erregerrings 50 wird bei der direkten Anbringung des Sen­ sors 15 an dem Befestigungsflansch 40 der Lagereinheit 14 festgelegt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat der Befesti­ gungsflansch 40 der Lagereinheit 14 ein Paar dünner Stege 54 und 56 und eine dazwischen ausgebildete Ausnehmung 58, die als Befestigungsfläche für den Sensor 15 dient. Wie ebenfalls in Fig. 2 gezeigt ist, weist der Sensor 15 eine Anschlußleitung 48 und ein Paar vorstehender rohrförmiger Vorsprünge 60 mit Innengewinde auf. Die rohrförmigen Vor­ sprünge 60 sind in einem spanabhebend genau bearbeiteten Loch 62 und in einem leicht in die Länge gezogenen Loch 64 aufgenommen. Zweck des langgezogenen Loches 64 ist es, kleine Toleranzvariationen in den Abmessungen zwischen den Mitten der Löcher 62 und 64 und zwischen den rohrförmigen Vorsprüngen 60 des Sensors 15 aufzunehmen. Zur genauen Positionierung des Sensors 15 paßt einer der Vorsprünge 60 genau in das Loch 62. Das Loch 64 ist vorzugsweise in Richtung entlang eines Umfangssegments eines im das Rota­ tionszentrum der Nabe 12 gezogenen Kreises in die Länge gezogen. Der Sensor 15 wird durch Haltebolzen 66, die durch die Löcher 62 und 64 gehen und in die rohrförmigen Vor­ sprünge 60 eingeschraubt sind, in Position gehalten. Die Höhe der rohrförmigen Vorsprünge 60, die sich von einer Klemmfläche 68 des Sensors 15 aus erstrecken, ist kleiner als die Dicke der Stege 54 und 56, wodurch die Haltebolzen 66 den Sensor 15 in festen Kontakt mit den Stegen 54, 56 ziehen können.
Aufgrund der Auslegung der Naben- und Lageranordnung 10 ist der Sensor 15 relativ zu dem Erregerring 50 genau positio­ niert. Bei dieser Ausgestaltung sind die einzigen Teile, die den kritischen radialen Freiraum zwischen dem Erreger­ ring 50 und dem Sensor 15 beeinflussen, diese beiden Teile selbst zusammen mit der Lagereinheit 14 und der Nabe 12. Bei den Ausführungsformen des Stands der Technik sind zusätzliche Teile vorhanden, die den radialen Freiraum beeinflussen. Im allgemeinen wird es bei zunehmender Zahl von miteinander verbundenen Teilen, die eine gegebene Tole­ ranz oder ein gegebenes Spiel beeinflussen, umso schwie­ riger, dieses Spiel bzw. einen solchen Freiraum genau einzustellen und aufrechtzuerhalten. Bei der vorliegenden Ausführung der Naben- und Lageranordnung 10 wird der radia­ le Freiraum zwischen dem Erregerring 50 und dem Sensor 15 während der Montage und Herstellung der Anordnung 10 einge­ stellt. Da diese Einheit dem Fahrzeughersteller als vor­ montiertes Teil geliefert wird, ist gewährleistet, daß der Sensorfreiraum vorher eingestellt wurde und durch die nach­ folgende Fahrzeugmontage nicht beeinflußt wird. Dadurch, daß der Sensor 15 direkt an der Lagereinheit 14 angebracht ist, kann ein genauer radialer Freiraum zwischen dem Erre­ gerring 50 und dem Sensor 15 bei einer minimalen Anzahl von montierten, den radialen Freiraum begrenzenden Teilen vorgesehen werden. Dies ergibt eine sehr gute Kontrolle des radialen Sensorfreiraums, ermöglicht die Aufrechterhaltung des radialen Freiraums über lange Zeiträume hinweg und erlaubt eine Einstellung des radialen Freiraums für die vormontierte Naben- und Lageranordnung 10, die keine nach­ folgende Justierung durch den Kraftfahrzeughersteller erfordert.

Claims (4)

1. Naben- und Lageranordnung (10) für ein Antiblockiersy­ stem aufweisende Kraftfahrzeuge
  • - mit einer Nabe (12), die Einrichtungen (22, 24) zur Befestigung eines Rades und eine zylindrische äußere Oberfläche aufweist,
  • - mit einem Erregerring (50), der an der Nabe (12) befe­ stigt und an einem zylindrischen Teil (26) ihrer äußeren Oberfläche angeordnet ist,
  • - mit einem Sensor (15) für das Antiblockiersystem zur Bereitstellung eines auf die Drehung des Rades und der Nabe (12) bezogenen Ausgangssignals, und
  • - mit einer Lagereinheit (14) zur drehbaren Lagerung der Nabe (12), die Rollenlagerelemente (36) zwischen wenigstens einem mit der Nabe (12) verbundenen Innen­ ring (32) und wenigstens einem mit einem Befestigungs­ flansch (40) verbundenen Außenring (38) aufweist, wobei
  • - der Befestigungsflansch (40) Einrichtungen (42) zur Befestigung der Lagereinheit (14) an einer Aufhän­ gungsanordnung und Einrichtungen (54, 56, 62, 64) für einen direkten Eingriff und die Halterung des Sensors (15) zur Schaffung eines gewünschten radialen Frei­ raums zwischen dem Erregerring (50) und dem Sensor (15) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, die Einrichtungen für einen direkten Eingriff und die Halterung des Sensors (15) ein Paar getrennter Stege (54, 56) aufweisen, die eine Aussparung (58) zwischen sich bilden, wobei jeder der Stege (54, 56) zur Aufnahme von Befestigungseinrichtungen (66) für den Sensor (15) ein oder mehrere Löcher (62, 64) aufweist.
2. Naben- und Lageranordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (15) ein Paar vorstehender rohrförmi­ ger Vorsprünge (60) aufweist, wobei wenigstens einer der Vorsprünge (60) von wenigstens einem der Löcher (62, 64) im Paßsitz aufgenommen ist.
3. Naben- und Lageranordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerring (50) aus Eisen besteht und Zähne entlang seines äußeren Umfangs aufweist und der Sensor (15) ein variabler Reluktanzsensor ist, der eine indu­ zierte EMK als Reaktion auf die Drehung der Nabe (12) mit einer auf die Drehzahl der Nabe (12) bezogenen Frequenz erzeugt.
4. Naben- und Lageranordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile, die den radialen Frei­ raum zwischen dem Erregerring (50) und dem Sensor (15) bilden, nur den Erregerring (50), den Sensor (15), die Nabe (12) und die Lagereinheit (14) aufweisen.
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