DE69200065T2 - Drehzahlmessaufnehmer und Wälzlager, ausgerüstet mit einem solchen Aufnehmer. - Google Patents
Drehzahlmessaufnehmer und Wälzlager, ausgerüstet mit einem solchen Aufnehmer.Info
- Publication number
- DE69200065T2 DE69200065T2 DE69200065T DE69200065T DE69200065T2 DE 69200065 T2 DE69200065 T2 DE 69200065T2 DE 69200065 T DE69200065 T DE 69200065T DE 69200065 T DE69200065 T DE 69200065T DE 69200065 T2 DE69200065 T2 DE 69200065T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rings
- pole
- teeth
- coding element
- ring
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 45
- 230000005405 multipole Effects 0.000 claims description 41
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 24
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 23
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 10
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- 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
- 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
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
-
- 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
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- 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
-
- 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
- F16C2233/00—Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration
-
- 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
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/02—Wheel hubs or castors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
- Diese Erfindung betrifft eine Drehzahlmeßaufnehmervorrichtung eines drehenden Teils, das mittels eines Wälzlagers an einem nicht drehenden Teil angebracht ist, wobei die genannte Vorrichtung ein Kodierelement, das mit dem drehenden Lagerring des Wälzlagers fest verbunden ist, um ein magnetisches Wechselfeld zu erzeugen, sowie ein Meßaufnehmerelement, das mit einem nicht drehenden Lagerring des Wälzlagers fest verbunden ist und dem Kodierelement gegenüberliegend mit einem Luftspalt angeordnet ist, aufweist. Eine solche Vorrichtung wird in dem Dokument US-A-5004 358 beschrieben.
- Aus der französischen Patentanmeldung 2 263 518 ist ein Drehzahlanzeiger zum Messen der Drehgeschwindigkeit eines Rotors bekannt, der darin besteht, daß auf dem Umkreis des Rotors ein Magnetband mit in Richtung der Umkreislinie wechselnden Polungen angebracht wird, daß auf dem Stator koaxial zum Rotor eine Induktionswicklung angebracht wird und daß an jeder Seite der Wicklung ein gezahntes leitendes Blech angebracht wird, dessen Zähne den Magnetpolen des Rotors zugewandt sind, wobei sich die beiden Zahnreihen jeweils den Magnetpolen mit entgegengesetzter Polarität gegenüber befinden, so daß sie einen Magnetflußkonzentrator für die Induktionswicklung bilden. Der Anzeiger wie in diesem Dokument beschrieben wäre in einem Wälzlager in Anbetracht der bemessungstechnischen Einschränkungen und der bei letzterem erforderlichen Dichtheit schwierig einzubauen. Des weiteren ist durch die große Zahl von Bestandteilen des Anzeigers dessen Herstellung aufwendig und er selbst nicht geeignet, in einen kleinen Raum innerhalb des Wälzlagers eingebaut zu werden.
- Des weiteren ist aus der französischen Patentanmeldung 2 642 483 eine drehende Dichtung mit eingebautem magnetischem Kodierer für ein Wälzlager bekannt. Dieses Dokument zeigt ein Kodierelernent in Form eines mehrpoligen Rings, der mit axialen, radialen und winkelmäßigen Haltemitteln versehen ist und eine Anschlagfläche hat, die mit der Dichtung eines Halterings zusammenwirkt. Zur exakten axialen Positionierung des Kodierelements besitzt der drehende Lagerring speziell geformte Anschlagflächen was die Herstellungskosten deutlich erhöht. Das Meßaufnehmerelement ist an dem nicht drehenden Ring mit einem Luftspalt dem Kodierelement gegenüberliegend axial angebracht. Dieses Dokument macht keinerlei genaue Angaben über den Aufbau des Meßaufnehmerelements.
- Die klassischen Drehzahlmeßaufnehmervorrichtungen haben gewisse technische und praktische Nachteile. Für ihren Einbau an einem Wälzlager müssen besondere Bearbeitungen von mindestens einem der Ringe des Wälzlagers dergestalt vorgesehen werden, daß der genaue Einbau der Vorrichtung gewährleistet ist. Bei den bekannten Systemen, die als Kodierelement einen einfachen mehrpoligen Ring haben, wird ein Teil der von dem genannten Ring erzeugten Magnetfeldlinien von dem Meßaufnehmer nicht verwendet. Dies ist auch der Fall, wenn der aktive Teil des Meßaufnehmers, der die Feldlinien aufnimmt, nur einem Teil des Kodierelements gegenüberliegt. Dies kann teilweise durch die Verwendung von Flußkonzentratoren kompensiert werden. Es kann auch ein Verlust von Magnetfeldlinien in der unmittelbaren Nähe des mehrpoligen Rings auftreten. Diese Verluste wirken sich nachteilig auf die Stärke des vom Meßaufnehmer aufgenommenen Signals aus.
- Es ist Aufgabe dieser Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen, indem sie eine Drehzahlmeßaufnehmervorrichtung für Wälzlager vorschlägt, die aufgrund einer Verringerung der Störverluste von durch das Kodiereleinent erzeugten Feldlinien und eines optimalen Kreislaufs der genannten Feldlinien zwischen dem Kodierelement und dein Konzentrator, der ein einwandfreies Schließen der genannten Linien ermögicht, ein starkes Signal liefert.
- Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls eine Drehzahlmeßaufnehmervorrichtung, deren Elemente alle in einfacher und präziser Weise in dem Wälzlager eingebaut werden können, ohne daß eine besondere Bearbeitung am Lager erforderlich wäre, wobei diese verschiedenen Verbesserungen ohne Erhöhung des Raumbedarfs und der Herstellungskosten erzielt werden.
- Die erfindungsgemäße Drehzahlmeßaufnehmervorrichtung für Wälzlager besteht aus einem Kodierelement, das von zwei konzentrischen, mehrpoligen Ringen mit axialer Magnetisierung gebildet wird, und einem Meßaufnehmerelement, das aus einer Induktionsspule besteht, die mit einem ringförmigen Magnetflußkonzentrator zusammenwirkt, wobei das Kodierelement und das Meßaufnehmerelement axial einander gegenüberliegend mit einem Luftspalt angeordnet sind.
- Vorzugsweise sind die beiden mehrpoligen Ringe des Kodierelements an einer radialen Seite eines ferromagnetischen Trägers angeordnet, der fest an einem drehenden Teil des Wälzlagers sitzt. Der Träger kann als ringförmiger Flansch ausgeführt sein, der an seiner inneren oder äußeren Umfanglinie einen zylindrischen Sitz aufweist, um auf das drehende Teil des Wälzlagers aufgepaßt zu werden. Ein solcher Träger kann auf einfache und kostengünstige Weise zum Beispiel aus einem Blechband durch Abschneiden und Ziehen ausgeführt werden.
- Die beiden konzentrischen, mehrpoligen Ringe können sehr kostengünstig durch Abformen eines Elastomers oder eines Kunststoffs, der mit Teilchen aus einem magnetisierbaren Material wie Ferrit angereichert ist, in einem einzigen Arbeitsschritt auf dem Träger hergestellt werden. Die genannten mehrpoligen Ringe können vollkommen voneinander getrennt sein oder einen nicht magnetisierten Verbindungsbereich aufweisen, der z. B. dazu dienen kann, die Befestigung der Ringe an dem Träger zu verstärken. Die feste Verbindung zwischen den mehrpoligen Ringen und dem Träger kann über Einhängbereiche wie z. B. Öffnungen oder Löcher im Träger erzielt werden.
- Die Magnetisierung der mehrpoligen Ringe in an der Umfanglinie wechselnd polarisierte Segmente kann nach dem Abformen auf dem Träger mittels einer Induktionswicklungsvorrichtung in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt werden. Vorteilhafterweise weisen die beiden mehrpoligen Ringe die gleiche Anzahl magnetisierter Segmente auf, die bei jedem Ring an der Umfangslinie gleichmäßig verteilt sind. Zudem eignet sich die besondere Anordnung von zwei konzentrischen Ringen an der gleichen Seite eines Flanschs besonders für die axiale Magnetisierung, so daß dadurch die Magnetisierung der Ringe besonders wirkungsvoll wird.
- Das so erhaltene Kodierelement kann leicht eingesetzt und auf einem drehenden Teil des Wälzlagers durch einfaches Aufpassen beispielsweise mittels einer Presse positioniert werden, wobei das Werkzeug zum Einsetzen in axialen Anschlag an einer ausgewählten Bezugsfläche des drehenden Teils des Wälzlagers kommt.
- Das Meßaufnehmerelement ist ein passives, bestehend aus einer Induktionsspule, die mit einem Magnetflußkonzentrator zusammenwirkt. Wenn das Kodierelement durch den drehenden Teil des Wälzlagers in Drehbewegung versetzt wird, ändert sich das durch die mehrpoligen Ringe erzeugte und unter Zwischenschaltung des Flußkonzentrators von dem Meßaufnehmer aufgenommene Magnetfeld periodisch mit einer Frequenz, die proportional zur Drehgeschwindigkeit ist. Das den mehrpoligen Ringen gegenüberliegend angeordnete Meßaufnehmerelement nimmt die Magnetfeldlinien über einen Magnetflußkonzentrator auf.
- Der Magnetflußkonzentrator wird in kostengünstiger Weise in einem einzigen Stück von allgemein ringförmiger Gestalt durch Abschneiden oder Ziehen aus einem ferromagnetischen Blech hergestellt. Der Konzentrator weist Teile auf, die dazu bestimmt sind, den magnetischen Fluß zu fangen, und die mit einem Luftspalt den mehrpoligen Ringen gegenüberliegend axial angeordnet sind.
- Vorteilhafterweise ist der Konzentrator als ringförmiger Flansch geformt, der mit einem radialen Steg in Form einer sehr ebenen Scheibe versehen ist, von der axial oder radial durch spanlose Bearbeitung (wie Abschneiden oder Ziehen) gebildete Zähne ausgehen, die dazu bestimmt sind, die von den mehrpoligen Ringen erzeugten Magnetfeldlinien zu fangen.
- Die Erfindung geht deutlicher aus der detaillierten Beschreibung einiger Ausführungsweisen hervor, die in keiner Weise einschränkend sind und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt werden, wobei
- Fig. 1 eine Gesamtansicht in axialem Schnitt von einer Radnabe zeigt, die mit der erfindungsgemäßen Meßaufnehmervorrichtung ausgerüstet ist,
- Fig. 2 eine Ansicht einer Einzelheit von Fig. 1 ist, die den Aufbau der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsart der Erfindung zeigt,
- Fig. 3 eine schematische Teilansicht der mehrpoligen magnetischen Ringe des Kodierelements gemäß einer Ausführungsart der Erfindung zeigt,
- die Figuren 4 und 5 schematisch Formen des Magnetflußkonzentrators zeigen, die an das Kodierelement von Fig. 3 angepaßt sind,
- Fig. 6 schematisch eine weitere Anordnung der magnetischen Pole auf den mehrpoligen Ringen des Kodierelements zeigt,
- Fig. 7 eine Form des Magnetflußkonzentrators zeigt, der an die in Fig. 6 gezeigte Konfiguration der mehrpoligen Ringe angepaßt ist,
- Fig. 8 eine Ansicht einer Einzelheit von Fig. 1 gemäß einer weiteren Ausführungsart der Erfindung zeigt,
- die Figuren 9 und 10 zwei Formen des Magnetflußkonzentrators zeigen, die für die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsart geeignet sind,
- Fig. 11 eine Ansicht einer Einzelheit einer weiteren Ausführungsart der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt,
- die Figuren 12 und 13 schematisch das Kodierelement mit den auf dem Träger abgeformten mehrpoligen Ringen zeigen,
- die Figuren 14 und 15 schematisch die Verteilung der Magnetfeldlinien entsprechend einem klassischen einfachen, mehrpoligen Ring bzw entsprechend zwei mehrpoligen Ringen gemäß der Erfindung zeigen.
- Fig. 1 zeigt eine besondere Anwendung der Erfindung zur Messung der Drehgeschwindigkeit der Radnaben von Kraftfahrzeugen, die mit einem Antiblockier-Bremssystem oder ABS ausgerüstet sind. Die Nabe weist eine drehende Achse 1 auf, die ein drehendes Teil 2 in Drehbewegung versetzt das eine radiale Flanke 3 für den Einbau eines Fahrzeugrades und einer Grundplatte der Scheiben- oder Trommelbremse (nicht dargestellt) aufweist. Auf einem rohrförmigen Abschnitt 4 des drehenden Teils 2 sitzt ein Wälzlager 5 mit zwei Innenringen 6, die mit dem drehenden Teil 2 fest verbunden wurden, einem Außenring 7, der mit einem festen Teil 8 des Fahrzeugs fest verbunden wurde, sowie zwei Reihen von Lagerkugeln 9 zwischen den drehenden Innenringen 6 und dem festen Außenring 7.
- Eine Drehzahlmeßaufnehmervorrichtung 10 ist an der von der radialen Flanke 3 des drehenden Teils abgewandten Seite des Wälzlagers 5 befestigt. Die Vorrichtung 10 weist ein Kodierelement 11, das mit einem drehenden Innenring 6 fest verbunden ist, sowie ein Meßaufnehmerelement 12, das mit dem festen Außenring 7 des Wälzlagers 5 fest verbunden ist, auf. Das Meßaufnehmerelement 12 ist vorteilhafterweise in einen aus Kunststoff gegossenen Block eingebaut, der mittels eines rohrförmigen Metalleinsatzes axial auf den festen Außenring 7 des Wälzlagers aufgepaßt ist. Der genannte Block kann vorteilhafterweise eine Anlage- und Bezugsfläche aufweisen, die es ermöglicht, ihn mit einem Aufpreßwerkzeug axial genau und mühelos anzubringen. Ein Anschlußkopf 13 ist vorgesehen, damit das Meßaufnehmerelement 12 elektrisch an eine Signalverarbeitungseinheit (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann, die die Verwertung der von der Drehzahlmeßaufnehmervorrichtung 10 gelieferten Meßwerte für die Steuerung des Fahrzeugs ermöglicht.
- Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsart weist das Kodierelement 11 zwei konzentrische, mehrpolige Ringe 14 und 15 auf, die radial voneinander beabstandet sind. Der Außenring 14 und der Innenring 15 sind mit einer radialen Flanke eines Ringflanschs 16 fest verbunden. Der Flansch 16 weist weiterhin einen rohrförmigen Teil 16a auf, der axial verläuft und auf einen drehenden Innenring 6 des Wälzlagers aufgesteckt ist. Das auf diese Weise gebildete Kodierelement 11 sitzt in dem radialen Raum zwischen dem festen Außenring 7 und dem drehenden Innenring 6 des Wälzlagers. Die mehrpoligen Ringe 14 und 15 weisen beide eine axiale Magnetisierung mit einer zweckmäßigen Seite, die von einer gemeinsamen radialen Ebene begrenzt wird, auf.
- Das Meßaufnehmerelement 12 weist einen passiven Meßaufnehmer 17 in Form einer zur Drehachse des Lagers koaxialen Wicklung auf, die eine Induktionsspule bildet. Vorteilhafterweise besteht die Wicklung aus leitenden Drähten mit einem wärmehaftenden und/oder heißsiegelfähigen Mantel. Ein ringförmiger Magnetflußkonzentrator 18 umhüllt die Induktionsspule 17 teilweise. Der Konzentrator 18 ist in Form eines Flanschs mit einem zentralen Steg 19 ausgeführt, der radiel verläuft, um eine Scheibe zu bilden, deren Ränder axial von zwei koaxialen, zylindrischen Teilen 20, 21 fortgesetzt werden. Die zylindrischen Teile 20, 21 des Konzentrators 18 sind axial der freien Seite der mehrpoligen Ringe 14, 15 des Kodierelements zugewendet wobei die entsprechenden Durchmesser jeweils genau identisch sind. Eine Dichtungslippe 22 ist zwischen dem Kodierelement 11 und dem Meßaufnehmerelement 12 vorgesehen, um einerseits die erfindungsgemäße Vorrichtung vor verschiedenen Spritzern und den Witterungseinflüssen zu schützen, und um andererseits Leckagen des in dem Lager befindlichen Schmierstoffs nach außen zu vermeiden.
- In den Figuren 3 bis 6 sind verschiedene Konfigurationen der beiden konzentrischen, mehrpoligen Ringe 14, 15 und des Magnetflußkonzentrators 18 dargestellt. Fig. 4 zeigt den Konzentrator 18, dessen äußerer, zylindrischer Teil 20 mit axialen Zähnen 20a versehen ist, wobei die Breite an der Umfangslinie jedes Zahns 20a vorzugsweise identisch mit der Breite von jedem Magnetpol des entsprechenden Rings 14 ist. Das gleiche gilt für den Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen des Konzentrators. Wenn sich ein Zahn 20a gegenüber einem Magnetpol des Rings 14 befindet, befinden sich daher gleichzeitig alle übrigen Zähne 20a des Konzentrators gegenüber den Magnetpolen des Rings 14 mit der gleichen Polarität. Daher werden die von dem mehrpoligen Ring 14 erzeugten Magnetfeldlinien direkt von den axialen Zähnen 20a des Konzentrators 18 gefangen und vom Konzentrator über seinen zentralen Steg 19 und seinen zweiten zylindrischen Teil 21 kanalisiert, um schließlich zu den Magnetpolen des Rings 15 zurückgeführt zu werden, die eine entgegengesetzte Polarität zu derjenigen der Pole des Rings 14 aufweisen, der das Feld erzeugt hat. Andererseits gibt es zwischen den beiden mehrpoligen Ringen einen direkten Kreislauf der Flußlinien praktisch ohne Störverluste, wobei die genannten Flußlinien von einem Ring zum anderen über die radiale Flanke des ferromagnetischCn Trägers natürlich kanalisiert werden.
- Es wird deutlich, daß die Feldlinien zwischen dem Meßaufnehmer und den mehrpoligen Ringen sehr gut geschlossen sind und eine Verstärkung des in dem Magnetflußkonzentrator 18 eingefangenen Feldes und damit eine Verstärkung des in der Induktionsspule des Meßaufnehmerelements induzierten elektrischen Signals zur Folge hat.
- Wie in den Figuren 5 und 7 dargestellt, können auch axiale Zähne 21a an dem zylindrischen Teil 21 ausgeführt werden. Die Zähne 21a müssen eigentlich nur mit den gleichen Vorsichtsmaßnahmen in Bezugnahme auf den entsprechenden mehrpoligen Ring 15 ausgeführt werden wie die Zähne 20a. Gemäß der Anordnung der Magnetpole an den Ringen 14 und 15 können die Zähne 21a bezogen auf die Zähne 20a winkelig verschoben werden oder nicht, um Magnetkreisläufe zwischen zwei Magnetpolen entgegengesetzter Polarität zu schaffen, die dem Ring 14 bzw. dem Ring 15 angehören. Um noch einmal auf Fig. 4 zurückzukommen: Es ist offensichtlich möglich, Zähne zum Fangen des Flusses nur an dem zylindrischen Teil 21 anstatt an dem zylindrischen Teil 20 auszuführen, um ein identisches Ergebnis zu erhalten. Der mit den axialen Zähnen 20a und / oder 21a versehene Magnetflußkonzentrator 18 kann für ein klassisches Kodierelement mit einen einfachen mehrpoligen Ring verwendet werden, jedoch mit geringerer Leistung, als wenn das Kodierelement zwei mehrpolige Ringe aufweist.
- Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsart unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten nur durch die Form des Magnetflußkonzentrators 18. Es ist nämlich möglich, ein gleichwertiges Ergebnis zu erhalten, wenn die mehrpoligen Ringe 14 und 15 axial größer sind, um einen Zwischenraum zu bilden, in dem die Induktionsspule 17 des Meßaufnehmerelements 12 untergebracht werden kann. Der Magnetflußkonzentrator 18 kann daher die Form einer Scheibe haben, die an der Umfanglinie mit Zähnen 23, 24 versehen ist, die gleichmäßig verteilt sind und radial nach außen und/oder nach innen verlaufen (Fig. 9 und Fig. 10). Die Zähne 23, 24 des Konzentrators 18 dienen als Kollektorschenkel für die von den mehrpoligen Ringen 14, 15 des Kodierelements 11 erzeugten Magnetfeldlinien. Wie bei dem in den Figuren 4, 5 und 7 dargestellten Konzentrator sind die Zähne 23, 24 abhängig von der Breite jedes Magnetpols der mehrpoligen Ringe 14 und 15 bemessen.
- In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsart der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die dafür geeignet ist, wenn die Innenringe 25 des Wälzlagers feststehend sind, während der Außenring 26 drehbar ist. In diesem Fall wird das Kodierelement 11 mittels des rohrförmigen Teils 16a des Stützflanschs 16 auf den drehbaren Außenring 26 des Wälzlagers aufgesteckt. Das Meßaufnehmerelement 12 wird mit dem feststehenden Innenring 25 fest verbunden. Die Relationen zwischen dem Kodierelement 11 und dem Meßaufnehmerelement 12 bleiben im Vergleich mit den oben beschriebenen Ausführungsarten unverändert.
- In den Figuren 12 und 13 werden zwei Ausführungsarten des Kodierelements 11 gezeigt. Der Stützflansch 16 kann Einhängelöcher 27, 28 aufweisen, die an der Umfangslinie auf zwei kreisförmigen Bahnen verteilt sind, deren feweilige Durchmesser genau gleich groß sind wie die der herzustellenden mehrpoligen Ringe 14, 15 des Kodierelenents 11. Die Ringe 14, 15 können aus einem Elastomer oder einem in Höhe der Einhängelöcher 27, 28 abgeformten Kunststoff bestehen. Sobald die konzentrischen Ringe 14 und 15 abgeformt sind, werden sie mit geeigneten Mitteln axial magnetisiert.
- Es ist ebenfalls möglich, eine einzige Reihe von Einhängelöchern 29 vorzusehen, die an der Umfangslinie auf einer kreisförmigen Bahn verteilt sind, deren Durchmesser zwischen den jeweiligen Durchmessern der herzustellenden Ringe 14, 15 liegt. Beim Abformen kann ein Verbindungsbereich 30 zwischen den Ringen 14 und 15 stehengelassen werden, um die Ringe 14 und 15 mechanisch zu verstärken, die allein magnetisiert werden, um den aktiven Teil des Kodierelements 11 zu bilden.
- Zur Darstellung des Verlustunterschiedes der Magnetfeldlinien zwischen der klassischen Lösung und der Erfindung zeigen die Figuren 14 und 15 schematisch die Verteilung der Feldlinien in beiden Fällen. Bei der klassischen Lösung (Fig. 14), die aus einem einfachen mehrpoligen Ring 31 als Kodierelement besteht, kann mit dem Konzentrator 32 nur ein geringer Teil der vom Ring 31 erzeugten Feldlinien gefangen werden. Hingegen ermöglicht diese Erfindung (Fig. 15) eine optimale Anordnung der mehrpoligen Ringe 14 und 15 gegenüber den entsprechenden Kollektorschenkeln 20 und 21 des Magnetflußkonzentrators 18, was einen viel geringeren Verlust an Feldlinien bedeutet als bei der klassischen Lösung.
Claims (7)
1. Drehzahlmeßaufnehmervorrichtung (10) eines drehenden
Teils (2), das vermittels eines Wälzlagers (5) an einem
nicht drehenden Teil (8) angebracht ist, wobei die genannte
Vorrichtung ein Kodierelement (11) , das mit dem drehenden
Lagerring (6, 26) des Wälzlagers fest verbunden ist und ein
magnetisches Wechselfeld erzeugt, sowie ein
Meßaufnehmerelement (12), das mit einem nicht drehenden Lagerring (7, 25)
des Wälzlagers fest verbunden ist und dem Kodierelement
gegenüberliegend mit einem Luftspalt angeordnet ist,
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kodierelement (11) zwei
konzentrische, mehrpolige Ringe (14, 15) mit axialer
Magnetisierung aufweist, und daß das Meßaufnehmerelement (12)
eine zu den mehrpoligen Ringen koaxiale Induktionsspule (17)
aufweist, die mit einem Magnetflußkonzentrator (18)
zusammenwirkt, dessen Kollektorschenkel (20, 21, 2Qa, 21a, 23,
24) den genannten mehrpoligen Ringen axial gegenüberliegend
ausgerichtet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die mehrpoligen Ringe (14, 15) des Kodierelements (11) mit
einem Ringflansch (16) fest verbunden werden, der einen
rohrförmigen Teil (16a) aufweist, der auf den drehenden
Lagerring (6, 26) des Wälzlagers aufgesteckt wird.
3 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die mehrpoligen Ringe (14, 15) durch Abformen eines
Elastomers oder eines Kunststoffs erzielt werden, der mit Teilchen
aus einem Material angereichert ist, das auf dem Flansch
(16) magnetisiert werden kann, der Einhängbereiche (27, 28,
29) aufweist, wobei die durch Äbformen erzielten Ringe
sodann axial magnetisiert werden.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetflußkonzentrator (18)
des Meßaufnehmerelements (12) einen zentralen Steg (19)
aufweist, der radial zwischen zwei koaxialen, zylindrischen
Teilen (20, 21) verläuft, von denen mindestens einer mit
axialen Zähnen (20a, 21a) versehen ist, die gleichmäßig
veteilt und wenigstens einem der mehrpoligen Ringe (14, 15)
gegenüberstehend ausgerichtet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnetflußkonzentrator (18) die Form
einer Scheibe aufweist, bei der mindestens ein Rand an der
Umfangslinie mit radialen Zähnen (23, 24) versehen ist, die
wenigstens einem der mehrpoligen Ringe (14, 15) axial
gegenüberstehend angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die axialen Zähne (20a, 21a) oder radialen Zahne
(23, 24) die gleiche Umfangsweite aufweisen wie ein
Magnetpol der entsprechenden mehrpoligen Ringe (14, 15), wobei die
genannten Zähne durch einen Zwischenraum von gleicher Breite
voneinander getrennt sind.
7. Walzlager (5), ausgerüstet mit einer
Drehzahlmeßaufnehmervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9108463A FR2678691B1 (fr) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Dispositif de capteur de vitesse de rotation pour roulements et roulement equipe d'un tel dispositif. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69200065D1 DE69200065D1 (de) | 1994-04-14 |
| DE69200065T2 true DE69200065T2 (de) | 1994-07-14 |
Family
ID=9414769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69200065T Expired - Fee Related DE69200065T2 (de) | 1991-07-05 | 1992-07-02 | Drehzahlmessaufnehmer und Wälzlager, ausgerüstet mit einem solchen Aufnehmer. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5309094A (de) |
| EP (1) | EP0522933B1 (de) |
| JP (1) | JP2571874Y2 (de) |
| DE (1) | DE69200065T2 (de) |
| FR (1) | FR2678691B1 (de) |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5287738A (en) * | 1992-10-30 | 1994-02-22 | The Torrington Company | Sensor system for antilock brakes |
| DE4320940A1 (de) * | 1993-06-24 | 1995-01-12 | Freudenberg Carl Fa | Kassettendichtung |
| FR2710985B1 (fr) * | 1993-10-06 | 1995-11-24 | Skf France | Elément codeur pour roulement muni d'un ensemble capteur d'informations et roulement comportant un tel élément codeur. |
| JP3862302B2 (ja) * | 1994-08-11 | 2006-12-27 | 日本精工株式会社 | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット |
| JPH08201410A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-08-09 | Nippon Seiko Kk | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット |
| US5574361A (en) * | 1994-12-27 | 1996-11-12 | Ssi Technologies, Inc. | Switched reluctance angular velocity sensor |
| JPH08178938A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Nippon Seiko Kk | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット |
| DE19503468C1 (de) * | 1995-02-03 | 1996-05-30 | Freudenberg Carl Fa | Dichtungsanordnung |
| JPH09251028A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-09-22 | Nippon Seiko Kk | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット |
| US5967669A (en) * | 1996-10-11 | 1999-10-19 | Nsk Ltd. | Rolling bearing unit with rotational speed sensor |
| IT1293461B1 (it) * | 1997-07-17 | 1999-03-01 | Skf Ind Spa | Cuscinetto di rotolamento con dispositivo di tenuta e di scarico di correnti elettrostatiche. |
| ITTO980035A1 (it) * | 1998-01-16 | 1999-07-16 | Skf Ind Spa | Cuscinetto di rotolamento con dispositivo di rilevamento della velocit a' di rotazione. |
| ITTO980140A1 (it) | 1998-02-24 | 1999-08-24 | Skf Ind Spa | Cuscinetto con un dispositivo di tenuta ed un dispositivo di rilevamen to della velocita' di rotazione. |
| IT1308406B1 (it) | 1999-03-04 | 2001-12-17 | Skf Ind Spa | Cuscinetto a rulli conici. |
| FR2790800B1 (fr) | 1999-03-10 | 2001-04-20 | Roulements Soc Nouvelle | Ensemble preassemble formant joint d'etancheite a codeur incorpore et roulement ou palier comportant un tel ensemble |
| FR2792380B1 (fr) | 1999-04-14 | 2001-05-25 | Roulements Soc Nouvelle | Roulement pourvu d'un dispositif de detection des impulsions magnetiques issues d'un codeur, ledit dispositif comprenant plusieurs elements sensibles alignes |
| FR2792403B1 (fr) | 1999-04-14 | 2001-05-25 | Roulements Soc Nouvelle | Capteur de position et/ou de deplacement comportant une pluralite d'elements sensibles alignes |
| JP3862453B2 (ja) * | 1999-09-10 | 2006-12-27 | Ntn株式会社 | 車輪軸受装置 |
| DE60130415T2 (de) | 2000-08-01 | 2008-06-05 | Ntn Corp. | Radsupport mit Lageranordnung und Antiblockiersystem mit einer solchen Vorrichtung |
| US6948856B2 (en) * | 2000-11-06 | 2005-09-27 | Nsk Ltd. | Rolling bearing device and ring with sensor for the rolling bearing device |
| US6879149B2 (en) * | 2001-03-13 | 2005-04-12 | Ntn Corporation | Wheel support bearing assembly |
| FR2847018B1 (fr) * | 2002-11-07 | 2005-02-04 | Hutchinson | Joint dynamique pour arbre rotatif muni d'un dispositif de codage angulaire, dispositif comportant un tel joint et procede de fabrication d'un tel joint |
| DE60324086D1 (de) * | 2002-12-24 | 2008-11-27 | Jtekt Corp | Wälzlagervorrichtung mit Sensor |
| ITTO20030116A1 (it) * | 2003-02-17 | 2004-08-18 | Skf Ind Spa | Dispositivo di tenuta per un gruppo mozzo-ruota |
| EP1621858A4 (de) * | 2003-05-06 | 2011-08-17 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Sensorintegrierte lagerung für ein rad |
| US7270016B2 (en) * | 2004-12-24 | 2007-09-18 | Jtekt Corporation | Sensor-equipped rolling bearing unit |
| DE102005021572B4 (de) * | 2005-05-10 | 2010-01-07 | Sauer-Danfoss (Neumünster) GmbH & Co OHG | Hydraulische Pumpe oder hydraulischer Motor mit einem Drehzahlsensor |
| DE102005035027A1 (de) * | 2005-07-27 | 2007-02-01 | Schaeffler Kg | Dichtung für ein Drehlager |
| WO2008005551A2 (en) * | 2006-07-06 | 2008-01-10 | Borgwarner Inc. | Electromagnetic differential speed control system for a fluid coupling device |
| DE102007043392A1 (de) * | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Schaeffler Kg | Messanordnung für eine gelagerte Welle |
| CZ306372B6 (cs) * | 2008-09-01 | 2016-12-28 | Ĺ koda Auto a. s. | Aktivní ochranný kroužek |
| WO2011134955A2 (de) * | 2010-04-26 | 2011-11-03 | Ina Drives, & Mechatronics Gmbh & Co. Ohg | Wälzlageranordnung mit einem winkelsensor |
| US9127718B2 (en) * | 2010-12-17 | 2015-09-08 | Aktiebolaget Skf | Rotation detection set and bearing assembly comprising such a detection set |
| WO2012176013A1 (en) | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Aktiebolaget Skf | Sensor unit for sensing the angular position of a rotatable element with respect to a fixed element and bearing assembly comprising such a sensor unit |
| WO2012176011A1 (en) | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Aktiebolaget Skf | Sensor unit for sensing the rotation speed of a rotatable element with respect to a fixed element and bearing assembly comprising such a sensor unit |
| WO2012176012A1 (en) | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Aktiebolaget Skf | Bearing assembly for an automotive vehicle with sensor unit |
| EP2674764A1 (de) | 2012-06-13 | 2013-12-18 | Aktiebolaget SKF | Verfahren zur Herstellung einer Sensoreinheit, Sensoreinheit und instrumentiertes Lager mit solch einer Sensoreinheit |
| EP2682758B1 (de) | 2012-07-05 | 2018-03-21 | Aktiebolaget SKF | Sensoreinheit und instrumentiertes Lager mit solch einer Sensoreinheit |
| EP3124180A1 (de) | 2015-07-30 | 2017-02-01 | Aktiebolaget SKF | Werkzeug und verfahren zur extraktion einer sensoreinheit von einem lagerring |
| DE102018201827A1 (de) * | 2017-02-28 | 2018-08-30 | Aktiebolaget Skf | Wälzlager |
| DE102019213805A1 (de) * | 2019-09-11 | 2021-03-11 | Aktiebolaget Skf | Verfahren zum Montieren einer Sensorlagereinheit und für solch ein Verfahren ausgeführte Sensorlagereinheit |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3927339A (en) * | 1971-12-07 | 1975-12-16 | Daimler Benz Ag | Frequency transmitters for producing control signals controlling the brake force in motor vehicle wheels |
| US3786272A (en) * | 1972-11-03 | 1974-01-15 | Veeder Industries Inc | Hall effect rotary pulse generator |
| FR2642236B1 (fr) * | 1989-01-24 | 1996-04-19 | Roulements Soc Nouvelle | Anneau magnetique multipolaire |
| IT1237618B (it) * | 1989-12-15 | 1993-06-08 | Roberto Moretti | Dispositivo atto a permettere la rilevazione della velocita' di rotazione tra due organi in rotazione relativa quali gli organi di supporto di una ruota di un veicolo. |
| IT1240482B (it) * | 1990-07-04 | 1993-12-17 | Skf Ind Spa | Dispositivo atto a permettere la rilevazione della velocita' di rotazione tra due organi in rotazione relativa quali gli organi di sopporto di una ruota di un veicolo. |
-
1991
- 1991-07-05 FR FR9108463A patent/FR2678691B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-02 DE DE69200065T patent/DE69200065T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-02 EP EP92401886A patent/EP0522933B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-06 US US07/908,415 patent/US5309094A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-06 JP JP1992052733U patent/JP2571874Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0522933B1 (de) | 1994-03-09 |
| FR2678691B1 (fr) | 1995-04-21 |
| EP0522933A1 (de) | 1993-01-13 |
| JPH0543073U (ja) | 1993-06-11 |
| US5309094A (en) | 1994-05-03 |
| FR2678691A1 (fr) | 1993-01-08 |
| DE69200065D1 (de) | 1994-04-14 |
| JP2571874Y2 (ja) | 1998-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69200065T2 (de) | Drehzahlmessaufnehmer und Wälzlager, ausgerüstet mit einem solchen Aufnehmer. | |
| DE69005584T2 (de) | Wälzlager mit Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit. | |
| DE19900283C2 (de) | Wälzlagereinheit mit Kodiereinrichtung | |
| DE102017125114B4 (de) | Drehmomentsensor und Stator mit mathematisch glatten Klauen | |
| DE4243623C2 (de) | Drehzahlerfassungsvorrichtung | |
| DE4143205A1 (de) | In eine waelzlagernabe integrierte drehgeschwindigkeits-aufnehmervorrichtung | |
| EP0638176B1 (de) | Vorrichtung zur messung von drehbewegungen | |
| DE4339894A1 (de) | Dichtvorrichtung mit einem Codierelement für Wälzlager und Wälzlager mit einer solchen Vorrichtung | |
| DE69513467T2 (de) | Mit einer Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung versehene Wälzlagereinheit | |
| DE2714116A1 (de) | In eine fahrzeugachse eingebauter geschwindigkeitsmesser | |
| DE2619857A1 (de) | Vorrichtung zum erzeugen eines drehzahlproportionalen signals | |
| DE69509991T2 (de) | Wälzlagereinheit mit Drehgeschwindigkeitsmesseinrichtung | |
| DE4110165A1 (de) | Naben- und lageranordnung fuer ein antiblockiersystem aufweisende kraftfahrzeuge | |
| DE3877167T2 (de) | Lager mit magnetfelddetektor. | |
| DE69523783T2 (de) | Geschwindigkeitssensor für radlager | |
| DE69112176T2 (de) | Drehzahlmessaufnehmer und Wälzlager, ausgerüstet mit einem solchen Aufnehmer. | |
| DE3502899C2 (de) | ||
| EP1424541A2 (de) | Vorrichtung zum Bestimmen eines auf eine Welle ausgeübten Drehmoments | |
| DE2755379A1 (de) | Messfuehleinrichtung | |
| DE19756904A1 (de) | Elektrische Leistungsvorrichtung zur Anbringung an einer Achse | |
| EP0902880A1 (de) | Magnetring | |
| DE1913813B2 (de) | Einrichtung zur bremsblockierverhuetung bei kraftfahrzeugen | |
| DE102011111846A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Drehmoments und eines Lenkwinkels | |
| DE19958503C2 (de) | Elektrische Maschine | |
| DE3523374C2 (de) | Sensor für eine induktive Geschwindigkeitsmeßeinrichtung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |