DE4143205A1 - In eine waelzlagernabe integrierte drehgeschwindigkeits-aufnehmervorrichtung - Google Patents

In eine waelzlagernabe integrierte drehgeschwindigkeits-aufnehmervorrichtung

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DE4143205A1
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DE4143205A
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Claude Caillaut
Christophe Houdayer
Pascal Lhote
Christian Rigaux
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehgeschwindigkeits- Aufnehmervorrichtung für ein rotierendes Bauteil, das in einem nicht-rotierenden Bauteil über ein Wälzlager befestigt ist, wobei die Bestimmung der Drehgeschwindigkeit mit Hilfe einer Feststellung von Änderungen eines Magnetfeldes erfolgt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit eines Wälzlagers für eine Radnabe verwendbar, der beispielsweise ein Antiblockier-Bremssystem (ABS) zugeordnet ist.
Vorrichtungen dieser Art umfassen allgemein ein Codierelement, das ein Magnetfeld mit Hilfe eines mehrpoligen Ringes erzeugt, der mit dem rotierenden Bauteil verbunden ist, sowie einen Aufnehmer, der auf Änderungen des Magnetfeldes anspricht und mit dem nicht-rotierenden Bauteil verbunden und gegenüberliegend zu dem Codierelement mit einem bestimmten Luftspalt angeordnet ist.
Es ist bekannt, daß eine einwandfreie Betriebsweise einer derartigen Vorrichtung von einer bestimmten Anzahl von technischen Bedingungen abhängt. So sollte das von dem Aufnehmer gelieferte Detektorsignal so stark und so gleichförmig wie möglich sein, damit ein Datensteuer- und Verarbeitungssystem eine einwandfreie Interpretation des Signals bezüglich der tatsächlichen Gegebenheiten liefern kann. Daraus ergibt sich, daß das von dem Aufnehmer gelieferte Signal so wenig wie möglich von Änderungen des Luftspaltes zwischen dem Codierelement und dem Aufnehmer abhängig sein sollte. Derartige Änderungen des Luftspaltes hängen direkt von der Genauigkeit bei der Montage der Vorrichtung in der Praxis ab.
Es ist weiterhin erforderlich, daß die Vorrichtung gegenüber Verschmutzungen und das Eindringen von Fremdkörpern von der äußeren Umgebung her so gut wie möglich geschützt ist, um eine direkte Quelle von Störungen des Signals zu beseitigen, das von dem Aufnehmer geliefert wird.
Ein weiterer Faktor, der in Betracht gezogen werden muß, ist, daß in der Praxis die Vorrichtung häufig ein sehr kompaktes Volumen aufweisen muß, um in mechanische Baueinheiten integriert werden zu können, insbesondere in Wälzlager oder Wälzlagernaben.
Aus der FR-PS 25 58 223 ist ein Wälzlager mit einem Informations-Aufnehmer bekannt, der ein oder mehrere Aufnehmer aufweist, die in Axialrichtung gegenüber einer Codierscheibe angeordnet sind, die eine oder zwei Reihen von magnetischen Teilungen aufweist, die winkelmäßig mit Abstand am Umfang der Codierscheibe angeordnet sind. Die Drehung der Codierscheibe mit dem rotierenden Lagerring führt zu einem Vorbeilaufen der magnetischen Teilungen an dem Aufnehmer oder an den Aufnehmern, der bzw. die ein Signal erzeugen, das die Drehgeschwindigkeit darstellt. Bei diesem Dokument sind Dichtungseinrichtungen zum Schutz der Vorrichtung gegenüber äußeren Einwirkungen vorgesehen. Die axiale Anordnung des Aufnehmers bezüglich der Codierscheibe bedingt jedoch einen großen Raumbedarf und macht es schwierig, die Aufnehmer-Codierscheiben-Baugruppe in der Praxis in ein Wälzlager zu integrieren. Weiterhin wird das von dem Aufnehmer erzeugte Signal von Änderungen des Luftspaltes zwischen dem Aufnehmer und der Codierscheibe beeinflußt.
In ähnlicher Weise zeigt die FR-PS 26 40 706 ein Wälzlager mit einem Informationsaufnehmer, bei dem der Aufnehmer von einer Trommel gehaltert ist, die in Axialrichtung gegenüber dem Wälzlager vorspringt. Eine derartige Vorrichtung weist in Axialrichtung einen relativ großen Raumbedarf auf und sie ist nicht mit Dichtungseinrichtungen versehen, die es ermöglichen, den Aufnehmer und das Codierelement gegenüber verschiedenen Verschmutzungen von der äußeren Umgebung aus zu schützen. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung dürfte der Einfluß von Änderungen des Luftspaltes zwischen dem Aufnehmer und dem Codierelement auf das von dem Aufnehmer erzeugte Signal erheblich sein.
Weiterhin ist aus der FR-PS 26 40 122 eine Vorrichtung zur Feststellung der Drehgeschwindigkeit mit einem Codierelement in Form eines mehrpoligen Ringes bekannt, der in eine Dichtung eines Wälzlagers mit einem Informationsaufnehmer integriert ist. Diese Vorrichtung weist ebenfalls den Nachteil eines großen axialen Raumbedarfs und einer hohen Empfindlichkeit des von dem Aufnehmer erzeugten Signals gegenüber Änderungen des Luftspaltes zwischen dem Aufnehmer und dem Codierelement auf.
Aus der französischen Patentschrift 22 63 518 ist eine andere Art von Aufnehmervorrichtung bekannt, bei der der Aufnehmer durch eine Induktionsspule gebildet ist, die in einem ringförmigen Element angeordnet ist, das einen Magnetflußkonzentrator bildet und zwei radiale gezahnte Flansche aufweist. Ein zur Induktionsspule des Aufnehmers konzentrischer mehrpoliger Ring läuft bei einer Drehung in Radialrichtung an den Zähnen des Magnetflußkonzentrators vorbei, um Änderungen des in der Spule induzierten Stromes hervorzurufen, wobei die Frequenz dieses Signals proportional zur Drehgeschwindigkeit ist. Dieses Dokument zeigt jedoch keine Dichtungseinrichtungen für den Schutz dieser Vorrichtung, die ebenfalls gegenüber Änderungen des Luftspaltes zwischen den Zähnen des Magnetflußkonzentratorelementes und dem mehrpoligen Ring empfindlich ist. Weiterhin sind in diesem Dokument keinerlei technische Einrichtungen erwähnt, die eine Verwendung der beschriebenen Vorrichtung zur Messung der Drehgeschwindigkeit eines rotierenden Elementes ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bekannter Vorrichtungen zu beseitigen und eine Drehgeschwindigkeits-Aufnehmervorrichtung mit geringem Volumen und einer guten Abdichtung gegenüber äußeren Einflüssen zu schaffen, die ein zuverlässiges, regelmäßiges und starkes Signal liefert, wobei insbesondere der axiale Raumbedarf der Drehgeschwindigkeits-Aufnehmervorrichtung verringert und praktisch eine Unempfindlichkeit des von dem Aufnehmer erzeugten Signals gegenüber Änderungen des Luftspaltes zwischen dem Aufnehmer und dem Codierelement erzielt wird. Weiterhin soll bei der erfindungsgemäßen Drehgeschwindigkeits-Aufnehmervorrichtung der von dem mehrpoligen Ring erzeugte Magnetfluß mit einem Minimum an Verlust an den Aufnehmer gelenkt werden.
Die erfindungsgemäße Drehgeschwindigkeits-Aufnehmervorrichtung für ein rotierendes Bauteil, das über ein Wälzlager an einem nicht-rotierenden Bauteil befestigt ist, umfaßt ein mit dem rotierenden Bauteil verbundenes Codierelement, das ein alternierendes Magnetfeld mit Hilfe eines mehrpoligen Ringes erzeugt, der eine Mehrzahl von abwechselnden und regelmäßigen Magnetpolen aufweist, einen auf die Änderungen des Magnetfeldes ansprechenden Aufnehmer, der mit dem nicht-rotierenden Bauteil verbunden ist, und eine Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung, die in der unmittelbaren Nähe des mehrpoligen Ringes angeordnet ist und mit dem Aufnehmer zusammenwirkt, um den von dem mehrpoligen Ring ausgehenden Magnetfluß zu konzentrieren und zu richten. Erfindungsgemäß ist der Magnetflußkonzentrator ringförmig ausgebildet und umfaßt zumindestens einen ersten Flansch, der einen radialen Abschnitt aufweist, dessen einer kreisförmiger Rand in Umfangsrichtung mit einer Dichtungslippe versehen ist, die für eine direkte oder indirekte Berührung mit dem rotierenden Bauteil bestimmt ist, und einen zweiten Flansch, der mit radialen Zähnen versehen ist, die unter regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die ersten und zweiten Flansche sind mit axialem Abstand voneinander angeordnet. Der Aufnehmer ist zumindestens mit dem ersten Flansch der Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung verbunden und vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch angeordnet. Der mehrpolige Ring weist vorzugsweise eine axiale Magnetisierung auf und ist in dem axialen Abstand angeordnet, der zwischen dem radialen Abschnitt des ersten Flansches einerseits und den radialen Zähnen des zweiten Flansches andererseits liegt, derart, daß die radialen Zähne sämtlich in Axialrichtung Magnetpolen der gleichen Polarität des mehrpoligen Ringes gegenüberliegen.
Der Aufnehmer kann vom passiven Typ, wie beispielsweise eine Induktionsspule sein. Er kann in gleicher Weise vom aktiven Typ sein, wie z. B. eine Hall-Effektsonde, ein Magnetoresistor oder dergleichen.
Der mit den Zähnen versehene zweite Flansch kann mit dem Aufnehmer und dem ersten Flansch mit Hilfe eines Formkörpers aus Kunststoffmaterial verbunden sein, um einen ringförmigen starren Block zu erzielen. Der auf diese Weise gebildete Block weist vorzugsweise zumindestens einen Anschlußausgang für die von dem Aufnehmer ausgehenden elektrischen Drähte und flexible Verankerungszungen auf, die sich in Axialrichtung erstrecken und mit Aufnahmesitzen zusammenwirken, die zum Zwecke des Zusammenbaus in dem nicht-rotierenden Teil, insbesondere in dem nicht-rotierenden Lagerring des Wälzlagers ausgebildet sind.
Der mit den radialen Zähnen versehene zweite Flansch kann auf dem nicht-rotierenden Bauteil unabhängig von dem Aufnehmer befestigt sein. In diesem Fall ist erfindungsgemäß ein dritter Flansch vorgesehen, der mit dem Aufnehmer und dem ersten Flansch in Form eines ringförmigen starren Blockes mit Hilfe eines Formkörpers aus Kunststoffmaterial verbunden ist. Im zusammengebautem Zustand steht der dritte Flansch vorzugsweise mit dem zweiten Flansch derart in Berührung, daß ein kontinuierlicher Magnetkreis zwischen dem zweiten verzahnten Flansch und dem dritten Flansch gebildet werden kann.
Die die Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung bildenden Flansche sind vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material hergestellt.
Der mehrpolige Ring ist vorzugsweise mit dem rotierenden Bauteil, insbesondere dem rotierenden Lagerring des Wälzlagers mit Hilfe einer ringförmigen Halterung verbunden, die mit dem Außen- oder Innenumfang des mehrpoligen Ringes verbunden ist. Die Halterung für den mehrpoligen Ring kann in einfacher Weise auf den rotierenden Lagerring des Wälzlagers aufgepreßt sein.
Die Dichtungslippe des ersten Flansches kann in vorteilhafter Weise in Reibberührung mit der Halterung für den mehrpoligen Ring kommen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Ansicht im Axialschnitt einer Wälzlagernabe, die mit einer Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits-Aufnehmervorrichtung versehen ist,
Fig. 2 eine Teilansicht einer Einzelheit der Fig. 1, die eine erste Ausführungsform der Aufnehmer- Vorrichtung zeigt,
Fig. 3 eine teilweise Axialschnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits- Aufnehmervorrichtung,
Fig. 4 eine teilweise Axialschnittansicht einer dritten Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits- Aufnehmervorrichtung,
Fig. 5 eine teilweise Axialschnittansicht einer vierten Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits- Aufnehmervorrichtung,
Fig. 6 eine teilweise Axialschnittansicht einer fünften Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits- Aufnehmervorrichtung,
Fig. 7 eine teilweise Axialschnittansicht einer sechsten Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits-Aufnehmervorrichtung.
Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung weisen die gemeinsamen Teile in der Gesamtheit der Fig. 1-7 die gleichen Bezugsziffern auf. Als Anwendungsbeispiel der Erfindung ist die Messung der Drehung einer Wälzlagernabe für ein Antriebsrad eines Fahrzeuges gewählt. Es ist verständlich, daß die Erfindung in gleicher Weise auf nicht angetriebene Räder anwendbar ist.
Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits-Aufnehmervorrichtung in ein Wälzlager (1) integriert, mit dem die Nabe (2) des Antriebsrades bestückt ist.
Die Nabe (2) umfaßt einen festen, mit dem Fahrzeug verbundenen Teil (3) und einen rotierenden Teil (4). Der feste Teil (3) weist eine zylindrische Bohrung (5) auf, dessen eines Ende mit einer Schulter (6) versehen ist, die einen axialen Anschlag für den äußeren, nicht rotierenden Lagerring (7) des Wälzlagers (1) bildet, der in der zylindrischen Bohrung (5) des nicht- rotierenden Teils festgelegt ist.
Das andere Ende der Bohrung ist mit einer Nut (6a) versehen, die zur Aufnahme eines elastischen Ringes (6b) vom Typ eines Sprengrings bestimmt ist.
Der rotierende Teil (4) weist einen rohrförmigen axialen Ansatz (8) und einen Flansch (9) auf, der sich in Radialrichtung erstreckt und zu Halterung der Befestigung eines nicht dargestellten Rades über ebenfalls nicht dargestellte Bolzen dient, die Axialbohrungen (10) des Flansches (9) durchqueren. Der rotierende Teil (4) ist drehfest auf einer Antriebswelle (11) befestigt, die das Innere des rohrförmigen axialen Ansatzes (8) durchläuft.
Das Wälzlager (1) weist zwei rotierende Halb-Lagerinnenringe (12, 13) auf, die mit der Außenfläche des rohrförmigen Ansatzes (8) des rotierenden Teils (4) der Nabe verbunden sind. Zwischen dem Lageraußenring (7) und den beiden Halb-Lagerinnenringen (12, 13) sind zwei Kugelreihen (14, 15) mit Schrägkontakt angeordnet, die mit Hilfe eines nicht dargestellten Käfigs in einem geeigneten Abstand gehalten werden.
Die seitliche Abdichtung des Wälzlagers wird auf einer Seite, die der Schulter (6) des festen Teils (3) benachbart ist, durch eine übliche Dichtung (16) und auf der anderen Seite durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sichergestellt.
Wenn die Antriebswelle (11) in Drehung versetzt wird, treibt sie das nicht dargestellte Rad über den rotierenden Teil (4) der Nabe (2) an. Die Halb-Lagerinnenringe (14, 15) des Wälzlagers (1) werden ebenfalls über den rotierenden Teil (4) der Nabe in Drehung angetrieben, während der Lageraußenring (7) des Wälzlagers (1) aufgrund der beiden Kugelreihen (14, 15) des Lagers (1) im Stillstand verbleibt.
Wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt die Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits-Aufnehmervorrichtung einerseits ein Codierelement in Form eines mehrpoligen Ringes (17), der auf einer ringförmigen Halterung (18) mit U-förmigem Querschnitt befestigt ist, dessen Schenkel axial gerichtet sind, und der auf die zylindrische Außenfläche desjenigen rotierenden Halb- Lagerinnenringes (12) aufgepreßt ist, der entgegengesetzt zur Schulter (6) des festen Teils (3) angeordnet ist, und andererseits einen Aufnehmer (19) und eine Magnetfluß- Konzentrationseinrichtung mit einem Formkörper (20) aus starrem Kunststoffmaterial in Form eines ringförmigen Blockes (21).
Der ringförmige Block (21) weist flexible Befestigungszungen (22) auf, die sich in Axialrichtung derart erstrecken, daß sie in einen ringförmigen Sitz (23) einrasten können, der in einer Seitenkante des festen Lageraußenringes (7) des Wälzlagers ausgebildet ist. Die betreffende Seitenkante des Außenlagerringes (7) ist in Axialrichtung gegenüber der Seitenkante des entsprechenden Halb-Lagerinnenringes (12) zurückversetzt. Auf diese Weise kann die Ausführungsform der Aufnehmervorrichtung in geeigneter Weise in das Wälzlager in einem ausreichenden axialen Raum integriert werden.
Der mehrpolige Ring (17) ist durch eine Mehrzahl von Magnetsegmenten gebildet, die in regelmäßiger und abwechselnder Weise entlang einer kreisförmigen Bahn angeordnet sind. Die Magnetisierung jedes Segmentes ist axial. Die Halterung (18) für den mehrpoligen Ring (17) ist ringförmig mit einem radialen U-Querschnitt ausgebildet. Der mehrpolige Ring (17) ist auf der Außenfläche eines Schenkels der U-förmigen Halterung (18) befestigt.
Die Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung umfaßt einen ersten ringförmigen Flansch (24) mit umgekehrt L-Form mit einem Abschnitt, der sich in Radialrichtung auf den Halb- Lagerinnenring (12) erstreckt und mit einer Dichtungslippe (25) versehen ist, die in Gleitberührung mit dem anderen Schenkel der U-förmigen Halterung (18) für den mehrpoligen Ring (17) gelangt. Auf diese Weise ist die Ausführungsform der Aufnehmervorrichtung Die Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung umfaßt einen zweiten ringförmigen Flansch (26) mit L-förmigem Querschnitt, dessen einer Schenkel sich in Radialrichtung in Richtung auf den Halb- Lagerinnenring (12) erstreckt und in radialen Zähnen (27) endet, die in regelmäßiger Weise auf einer Kreisbahn verteilt sind. Der andere Schenkel des zweiten Flansches (26) erstreckt sich in Axialrichtung, um mit dem zweiten Schenkel des ersten Flansches (24) in Berührung zu kommen. In dem zwischen den Flanschen (24) und (26) gebildeten Zwischenraum ist der Aufnehmer (19) vom passiven Typ in Form einer Induktionsspule befestigt.
Der mehrpolige Ring (17) ist in dem axialen Zwischenraum zwischen dem radialen Teil des ersten Flansches (24) einerseits und den radialen Zähnen (27) des zweiten Flansches (26) andererseits angeordnet, wobei die Summe der auf diese Weise gebildeten Luftspalte in Axialrichtung im wesentlichen konstant ist. Daraus ergibt sich, daß das von dem Aufnehmer (19) über die ersten und zweiten Flansche (24) und (26) der Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung erzeugte Signal von Änderungen des Luftspaltes zwischen dem mehrpoligen rotierenden Ring (17) und der Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung praktisch unabhängig ist.
Weiterhin sind die radialen Zähne (27) des zweiten Flansches (26) in Umfangsrichtung derart verteilt, daß sie gleichzeitig den mehrpoligen Ring (17) bildenden Magnetsegmenten mit der gleichen Polarität gegenüberliegen. In vorteilhafter Weise ist die Anzahl der radialen Zähne (27) gleich der Anzahl der Segmente mit gleicher Polarität. Es ist in gleicher Weise möglich, weniger radiale Zähne als Segmente mit gleicher Polarität vorzusehen. Auf diese Weise ergänzen sich die Magnetflüsse, die einzeln von den Segmenten mit gleicher Polarität erzeugt werden, um dann durch die Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung, insbesondere durch die ersten und zweiten Flansche (24, 26) konzentriert und gerichtet zu werden, so daß die Intensität des elektrischen Stromes erhöht wird, der in dem Aufnehmer (19) induziert wird.
In dem starren Block (21) ist ein Anschlußausgang (28) für die elektrischen Leitungen (29) vorgesehen, die von dem Aufnehmer (19) ausgehen. Nicht dargestellte Signalverarbeitungseinrichtungen sind mit den elektrischen Leitungen (29) derart verbunden, daß das von dem Aufnehmer (19) gelieferte Signal weitergeleitet wird, um beispielsweise ein Antiblockiersystem (ABS) zu steuern, mit dem die Radnabe ausgerüstet ist.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform ist ähnlich der nach Fig. 2. Der erste Flansch (24) der Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung weist einen radialen Abschnitt auf, der in einer axialen Abbiegung endet, die mit einer Dichtungslippe (30) versehen ist, die in Gleitberührung mit dem rotierenden Teil (4) gelangt. Der mehrpolige Ring (17) weist einen geringeren Durchmesser als in Fig. 2 auf und ist über seine Halterung (31) in Form eines Ringes mit L-förmigem Querschnitt befestigt.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Fig. 2 lediglich hinsichtlich der Einrichtungen zur Befestigung des starren ringförmigen Blockes (21) an dem Lageraußenring (7) des Wälzlagers. In diesem Beispiel rasten die axialen Befestigungszungen (22) in einen ringförmigen Sitz (23) ein, der in Radialrichtung nach außen gerichtet ist, und nicht in einen ringförmigen Sitz, der in Radialrichtung nach innen gerichtet ist wie in Fig. 2. Weiterhin ist der ringförmige Rand (32) der Seitenkante des Lageraußenringes (7) des Wälzlagers auf diese Weise von dem starren Block (21) umfaßt, wenn die axialen Befestigungszungen (22) in den ringförmigen äußeren Sitz (23) eingerastet sind.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits­ Aufnehmervorrichtung gezeigt, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 2 durch die folgenden Punkte unterscheidet:
Die Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung umfaßt hier einen ersten Flansch (24), der identisch zu dem nach Fig. 2 ist, einen zweiten ringförmigen Flansch (33), der einen axialen, in die zylindrische Bohrung des Lageraußenringes (7) des Wälzlager; eingepreßten Abschnitt und einen radialen Abschnitt umfaßt, der mit radialen Zähnen (34) versehen ist, die ähnlich den Zähnen (27) nach Fig. 2 sind, und einen dritten ringförmigen Flansch (35) mit L-förmigem Querschnitt, der mit dem radialen Abschnitt des zweiten Flansches (33) derart in Berührung steht, daß ein kontinuierlicher magnetischer Kreis zwischen den zweiten und dritten Flanschen (33) und (35) gebildet wird.
Der Aufnehmer vom passiven Typ in Form der Induktionsspule ist zwischen den ersten und dritten Flanschen (24, 35) befestigt. Der starre Block (21) weist einen Anschlußausgang (28) auf, der zunächst axial und dann radial nach außen gerichtet ist und nicht tangential gerichtet ist, wie in Fig. 2.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Drehgeschwindigkeits- Aufnehmervorrichtung, die praktisch identisch zu der nach Fig. 5 ist, wobei der einzige Unterschied in dem Vorhandensein von Dichtungslippen (36) zwischen den radialen Zähnen (34) ist, die in Gleitberührung mit der ringförmigen Halterung (18) für den mehrpoligen Ring (17) gelangen.
Das Vorhandensein der Dichtungslippen (36) ermöglicht eine Trennung des mehrpoligen Ringes (17) und des Aufnehmers (19) gegenüber dem Raum, in dem sich die Wälzlagerkugelreihen (14) befinden.
In gleicher Weise ist es auch für die anderen Ausführungsformen möglich, den Raum zwischen den radialen Zähnen (27) der Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung mit Dichtungslippen zu versehen.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung mit einem aktiven Aufnehmer (40), beispielsweise einem Hall- Effektaufnehmer gezeigt. Die Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung nach Fig. 7 unterscheidet sich von der Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung nach Fig. 4 lediglich dadurch, daß die ringförmigen Flansche (37, 38) dieser Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung jeweils eine getrennte Zunge (41, 42) aufweisen, die in Radialrichtung in Richtung auf den Drehmittelpunkt der Vorrichtung umgebogen ist und an einer vorgegebenen Stelle des Umfanges des entsprechenden Flansches (37) oder (38) liegt. Die beiden Flansche (37, 38) sind winkelmäßig gegeneinander derart ausgerichtet, daß die Zungen (41, 42) einander gegenüberstehen, wobei der aktive Aufnehmer (40) zwischen diesen Zungen angeordnet ist. Die übrigen Elemente dieser Ausführungsform sind identisch zu der nach Fig. 4.
Die Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung mit drei Flanschen, wie sie beispielsweise in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, weist verglichen mit den anderen Ausführungsformen mit zwei Flanschen den wesentlichen Vorteil auf, daß die Montage und Demontage des starren ringförmigen Blockes (21) unabhängig von dem mehrpoligen Ring (17) möglich ist.

Claims (11)

1. Drehgeschwindigkeits-Aufnehmervorrichtung zur Messung der Drehgeschwindigkeit eines rotierenden Bauteils (4), das über ein Wälzlager (1) auf einem nicht-rotierenden Bauteil (3) befestigt ist, mit einem mit dem rotierenden Bauteil verbundenen Codierelement, das ein alternierendes Magnetfeld mit Hilfe eines mehrpoligen Ringes (17) erzeugt, mit einem Aufnehmer (19, 40) der mit dem nicht-rotierenden Bauteil verbunden ist, und mit einer Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung, die in unmittelbarer Nähe des mehrpoligen Ringes angeordnet ist und mit dem Aufnehmer zusammenwirkt, um den von dem mehrpoligen Ring ausgehenden Magnetfluß zu konzentrieren und zu richten, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung eine Ringform aufweist und zumindestens einen ersten Flansch (24, 37) mit einem radialen Abschnitt, dessen kreisförmiger Rand in Umfangsrichtung mit einer Lichtungslippe (25, 30) versehen ist, die in direkte oder indirekte Berührung mit dem rotierenden Bauteil (4) kommt, und einen zweiten Flansch (26, 33, 38) umfaßt, der mit radialen Zähnen (27, 34, 39) versehen ist, die unter regelmäßigen Abständen auf einer Kreisbahn angeordnet sind, und daß der mehrpolige Ring (17) eine axiale Magnetisierung aufweist und in einem axialen Zwischenraum angeordnet ist, der zwischen dem radialen Abschnitt des ersten Flansches einerseits und den radialen Zähnen des zweiten Flansches andererseits liegt, derart, daß die radialen Zähne alle in Axialrichtung Magnetpolen mit der gleichen Polarität des mehrpoligen Ringes gegenüberliegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindestens der Aufnehmer (19, 40) und der erste Flansch (24, 37) der Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung einen Teil eines starren ringförmigen Blockes (21) bilden, der als Formkörper aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei der Block flexible Befestigungszonen (22) aufweist, die sich in Axialrichtung erstrecken und in einen ringförmigen Sitz (23) einrasten, der in dem nicht-rotierenden Lagerring (7) des Wälzlagers (1) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Flansch (26, 38) einen Teil des starren ringförmigen Blockes (21) bildet und mit dem ersten Flansch (24, 37) zusammenwirkt, um einen Befestigungsraum für den Aufnehmer (19, 40) zu bilden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung einen dritten Flansch (35) aufweist, der einen Teil des starren Blockes (21) bildet, um einen Montageraum für den Aufnehmer (19) zu bilden und daß der zweite Flansch (33) direkt auf dem nicht-rotierenden Lagerring (7) des Wälzlagers befestigt ist und mit dem dritten Flansch derart in Berührung kommt, daß ein kontinuierlicher Magnetkreis zwischen dem zweiten und dem dritten Flansch gebildet wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrpolige Ring (17) mit einem rotierenden Lagerring (12) des Wälzlagers (1) über eine Halterung (18, 31) verbunden ist, die auf diesen Lagerring aufgepreßt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Halterung (18) für den mehrpoligen Ring (17) einen U-förmigen Querschnitt aufweist, dessen Schenkel axial gerichtet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem ersten Flansch (24, 37) der Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung verbundene Dichtungslippe (25) in Gleitberührung mit einem Schenkel der U-förmigen Halterung (18) steht.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (19) durch eine Induktionsspule gebildet ist, die zwischen zwei Flanschen (24, 26; 24, 35) mit L-förmigem Querschnitt eingeschlossen ist, die miteinander in Berührung stehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (40) vom aktiven Typ, wie z. B. eine Halleffekt-Sonde, ein Magnetoresistor oder dergleichen ist und daß der Aufnehmer (40) zwischen zwei Zungen (41, 42) befestigt ist, wobei jede der beiden Zungen jeweils von einem Flansch (37, 38) der Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung ausgeht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Flansch (26, 33, 38) der Magnetfluß-Konzentratoreinrichtung mit Dichtungslippen (36) zwischen den radialen Zähnen (27, 34, 39) versehen ist, die in Gleitberührung mit der ringförmigen Halterung (18) für den mehrpoligen Ring (17) kommen.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der radialen Zähne (27, 34, 39) des zweiten Flansches der Magnetfluß- Konzentratoreinrichtung gleich der Anzahl der Magnetsegmente mit gleicher Polarität ist, die den mehrpoligen Ring (17) bilden.
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