DE69209910T2 - Lageranordnung mit Geschwindigkeitssensor und Verfahren zu deren Zusammenbau - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft im allgemeinen Lager, oder insbesondere eine Lageranordnung, die fähig ist, Winkelgeschwindigkeit zu überwachen, und ein Verfahren zur Zusammenstellung derselben.
• Die Kraftfahrzeugindustrie hat sich zu Antiblockierbremssystemen gewandt, um die Kontrolle von Fahrzeugen zu verbessern, wenn die Bremsen eines solchen Fahrzeuges angezogen werden, insbesondere während Notanhaltungen und bremsen auf schlüpfrigen Oberflächen. Ein Antiblockierbremssystem muß die Geschwindigkeit jedes Rades überwachen, um jeden Fall wahrzunehmen, wenn ein Rad blockiert ist und zu rutschen anfängt, so daß das System die auf dieses Rad angebrachte Bremskraft nachlassen kann, wenigstens zu einem, Maße daß das Rad wieder zu rotieren anfängt. Mit allen Rädern rotierend, erhält der Fahrer bessere Kontrolle über das Fahrzeug aufrecht.
• Kennzeichnend trägt die Nabe jedes Straßenrads ein Zielrad oder Erregerrad, das sich mit dem Straßenrad mit gleicher Winkelgeschwindigkeit dreht. Wenn das Zielrad sich dreht, geht sein Umfang an einem Sensor vorbei, der im allgemeinen an einer Stelle am Fahrzeug gesichert ist. Das rotierende Zielrad verursacht, daß der Sensor ein Signal erzeugt, das als eine Sinuswelle oder einfach als Fulse auftreten kann, jedoch ist es in jedem Falle durch eine Frequenz gekennzeichnet, und dieses Signal wird zusammen mit den entsprechenden Signalen von allen anderen Rädern von einem Regler verwerted. Somit nimmt der Regler es wahr, wenn eines der Räder blockiert ist oder sich mit geringer Geschwindigkeit dreht. In den meisten Kraftfahrzeugen von heutiger Herstellung befinden die Zielräder sich an den Außenoberflächen der Radnabe, wo sie Schmutzmitteln, wie Dreck und Staub, sowohl als korrodierenden Chemikalien ausgesetzt sind. Diese Substanzen können das Zielrad beschädigen oder sich in der Spalte zwischen Zielrad und Sensor befestigen und dadurch den Sensor stören.
• Die Lageranordnungen, auf denen die Naben rotieren, besitzen Dichtungen, um die Laufbahnen und die darin enthaltenen Wälzkörper von Schmutzmitteln, denen die Außenoberfläche ausgesetzt ist, zu isolieren. Andere haben erkannt, daß diese Dichtungen in gleicher Weise genutzt werden könnten, um das Zielrad zu schützen und den Zwischenraum oder die Spalte, die zwischen Zielrad und Sensor besteht, zu isolieren, so daß Sand und andere feste Körper nicht in die Spalte eindringen. Solche Anordnungen sind in EP-A-424184 und JP-A-62249069 bekanntgegeben. Die Größe und Unversehrheit der Spalte sind ganz wichtig, wenigstens im Falle der Sensor ist von der typischen Reluktanzart, die die Art ist, die gewöhnlichst in Antiblockierbremssystemen benutzt wird, da die vom Sensor erzeugte Spannung sich im umgekehrten Verhältnis zu der Größeder Spalte ändert. Die Spannung stellt das Signal dar, das zum Regler des Antiblockierbremssytems übertragen wird, und es muß stark genug sein, um wahrgenommen zu werden. Manche Lageranordnungen werden ohne Rüsicht auf Größe der Spalte zwischen Zielrad und Sensor zusammengestellt, in anderen Worten, weder enthält das Zusammenstellungverfahren noch versorgt die Lageranordnung ein Verfahren für die Einstellung der Spalte. In dieser Art Lageranordnung können Toleranzen sich summieren und übergroße Spalten verursachen. Andere Lageranordnungen erstatten Mittel zur Einstellung der Lage des Sensors, aber sie stellen gewöhnlich einen oder zwei Sonderteile und zusätzliche Komplizierung im Zusammenstellungsverfahren dar.
• In der Lageranordnung, die diese Erfindung betrifft, ist das Zielrad zwischen den Dichtungen der Lager isoliert, wo es von einem Sensor überwacht wird. Das Zielrad besitzt eine operative Oberfläche, die sich im Bezug auf die Rotationsachse des Lagers schräg erstreckt, und der Sensor ist längs einer Achse angebracht, die schräg zu der Lagerachse und im rechten Winkel zu der operativen Oberfläche des Zielrads angeordnet ist. Somit hängt die Spalte zwischen dem Sensor und dem Zielrad von der axialen Lage des Zielrads ab, und das Zielrad wird axial über einen der Ringe verschoben während eine Lehre die Entfernung zwischen der operativen Oberflächen und einer Bezugsfläche, die später benutzt wird um den Sensor einzustellen, mißt.
• Eine Ausführung der Erfindung wird jtzt mittels eines Beisspiels mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
• Bild 1 ist eine Schnittansicht einer der Erfindung ensprechenden Lageranordnung, die am einer Kraftfahrzeugfederung angeordnet und am Straßenrad befestigt ist;
• Bild 2 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht der Lageranordnung;
• Bild 3 ist eine schematische Ansicht die den Einbau des Zielrads in die Lageranordnung zeigt;
• Bild 4 ist eine Teilschnittansicht von Linie 4-4 in Bild 3, die das Zielrad zeigt; und
• Bild 5 ist eine Seitenansicht des Sensors von Linie 5-5 in Bild 2.
• Mit Bezug auf Bild 1 der Zeichnungen, eine Lagerzusammenstellung A koppelt ein Straßenrad B mit einem Bauteil C eines Kraftfahrzeugsystems. Bauteil C kann zum Beispiel ein Steuerachsschenkel oder ein Hinterradschwenkarm sein, und ermöglicht, daß das Rad B sich um die Achse x, die die Achse der Lageranordnung ist, dreht. Die Lageranordnung kann mit entweder angetriebenen oder nichtangetriebenen Rädern verwendet werden, und soweit es die ersten betrifft, dient sie weiterhin dem Zweck die Antriebswelle oder Antriebsachse mit dem Straßenrad B zu koppeln. Sie kann auch enweder mit Vorderrädern oder Hinterrädern verwendet werden. Zusätzlich zum koppeln von Rad B zu einem Bauteil C des Federungsystems, erzeugt die Lageranordnung A auch ein elektrisches Signal, das auf Rotierung des Rads B und der Winkelgeschwindigkeit, mit der sich Rad B um die Achse x dreht, ansprechend ist. Das ermöglicht dem Regler in einem Antiblockierbremssystem die Winkelgeschwindigkeit von Rad B zu überwachen.
• Die Lageranordnung A umfaßt einen Außenring 2 mit einer im allgemeinen zylindrischen Außenoberfläche 4 und mehreren Montageflanschen 6 (Bild 1), die nach außen von Oberfläche 4 in Umfangsabständen angebracht hervorragen.
• Die zylindrische Oberfläche 4 paßt in eine Öffnung von entsprechender Größe im Bauteil C des Federungssystems, und bringt damit die Flanschen 6 gegen den Bauteil C, während der Außenring 2 im Bauteil C mit Schrauben 8, die durch die Flanschen 6 hindurchragen, festgehalten wird. Der Außenring 2 ist hohl und im allgemeinen röhrenförmig und weist, mit Bezug auf Bild 2, zwei kegelförmige Laufbahnen auf, die nach innen in Richtung der Rotationsachse x gewandt sind und die sich von einer Zwischenoberfläche 12, die etwa in der Mitte zwischen den Enden des Ringes 2 liegt, weg abschrägen. Der Außenring 2 besteht aus einem Doppelaußenring von der Art kennzeichnend von zweireihigen Kegelrollenlagern. Die Lauf bahnen 10 münden in Endbohrungen 14 in der ringförmigen Verlängerung 16 jenseits der Laufbahnen 10. Der Außenring 2 hat weiterhin eine schräge Bohrung 18, die sich in das Innere des Ringes 2 durch die Zwischenoberfläche 12 öffnet, ihre Achse y liegt schräg zur Rotationsachse x. Die Bohrung 18 liegt innerhalb des dicksten Teilstückes des Außenrings, jedoch erstreckt sich weiterhin durch einen Vorsprung 20 der aus der im allgemeinen zylindrischen Außenoberfläche von Ring 2 hervorragt. Die schräge Bohrung 18 öffnet sich nach außen durch eine Stirnfläche 22 die im rechten Winkel zur schrägen Achse y der Bohrung 18 gefräst oder anderweitig bearbeited ist. Zusätzlich zu der schrägen Bohrung enthält der Vorsprung 20 ein Gewindeloch 23, wie in Bild 5 dargestellt, das am Umfang von der schrägen Bohrung 18 versetzt ist und parallel zu ihr verläuft.
• Die Lageranordnung A umfaßt weiterhin einen Innenring, der innerhalb des röhrenförmigen Außenrings 2 rotiert. Der Innenring liefert zwei Laufbahnen 32, die in Innenringen 24, 25 gestaltet sind und die jeweils von den zwei Lauf bahnen des Außenrings 2 umgeben sind (Bild 2). Jeder Ring 24, 25 hat eine Bohrung 26, die an einem Ende in einer Hinterstimseite 28 und an dem anderen in einer Vorderstimseite 30 mündet. Die zwei Innenringe 24, 25 stoßen sich innerhalb des Außenringes 2 mit ihren Vorderstimseiten 30 aneinander an, so daß die Hinterstimseiten 28 an den Enden des Lagers A nach außen gerichted sind. Die kegelförmigen Laufbahnen 32 sind in dieselbe Richtung abgeschrägt wie die dazugehörigen mitarbeitenden Laufbahnen 10, das,heißt, nach unten in Richtung des Mittelbereichs des Außenrings 2. An dem großen Ende seiner Laufbahn 32 weist jeder Innenring 24, 25 einen Druckring 34 auf, der radial über die Laufbahn 32 hervorragt und sich axial bis zu der Hinterstimseite 28 erstreckt. Der Druckring 34 rotiert innerhalb des Bereiches des Außenrings 2, das von einem der ringförmigen Verlängerungen 16 des Außenrings 2 umschrieben wird. An ihrem kleinen Ende mündet die kegelfz;rmige Laufbahn 32 in einem Enddruckring 36, der radial etwas über das Ende der Laufbahn 32 hervorragt.
• Innenring 25 weist hervorragend von seinem Enddruckring 36 eine axiale Verlängerung 37 auf, und diese Verlängerung 37 enthält die Vorderstimseite 30. Diese Verlängerung 37 hat einen kleineren Außendurchmesser als der Enddruckring 36, und zwischen ihren Enden ist ein erhöhter Sitz 38 vorgesehen der zylindrisch innerhalb enger Tolerancen zugeschliffen ist. Ihre axiale Mittellinie stimmt mit der Rotationsachse x überein. Die zwei Innenringe 24, 25 stoßen innerhalb des Außenrings miteinander an, die Anstoßstelle befinded sich entlang der Vorderstimseiten 30. Den Längenunterschieden der Innenringe 24, 25 zugrunde, sind die aneinanderstoßenden Vorderstirnflächen 30 axial in Richtung eines der Enden der Zwischenoberf läche 12 im Außenring 2 versetzt.
• Die Laufbahnen 10 und 32 des Außenrings 2 und die Innenringe 24, 25 sind ensprechend in dieser Weise in Paaren angeordnet, indem innerhalb der Laufbahnen 10 des Außenrings 2 dazugehörende Laufbahnen 32 auf den jeweiligen Innenringen 24, 25 bestehen (Bild 2). Zusätzlich zu dem Außenring 2 und den zwei Innenringen 24, 25, weist die Lageranordnung A eine Besatzung von Kegelrollen 40 auf, die in zwei Reihen angebracht ist; somit besteht eine separate Reihe von Rollen 40 zwischen jedem Paar der Laufbahnen 10 und 32. Innerhalb jeder Reihe drücken die Seitenflächen der Rollen 40 gegen die und rollen entlang der zwei Lauf bahnen 10 und 32 dieser Reihe, während die großen Stirnseiten der Rollen 40 gegen den Axialdruckring 34 am Ende der Laufbahn 32 dieser Reihe drücken. Die Rollen 40 der zwei Reihen sind innerhalb von Käfigen 42, die die Rollen 40 gleichmäßig in ihren jeweiligen Reihen verteilen und damit den richtigen Abstand zwischen den Rollen 40 erhalten, eingeschränkt. Sie halten auch die Rollen 40 um die Innenringe 24, 25, wenn die Innenringe vom Außenring 2 entzogen werden. Zum Einbau der Rollen 40 und des Käfigs 42 um den Innenring mit dem kurzen Enddruckring 36, werden die Rollen 40 und der Käfig 42 als eine Einheit über den kleinen Druckring 36 geführt, dabei ist der Käfig 42 etwas vergrößert um den den Enddruckring zu akkomodieren. Hinterher wird der Käfig 42 nach innen verformed, um die Rollen 40 zwischen den Druckringen 34 und 36 des Innenringes festzuhalten. Das stellt ein herkömmliches T&sub3;agerzusammenstellungsverfahren dar. Da die axiale Verlängerung 37 des Innenrings 25 einen verringerten Durchmesser aufweist, stört sie die Zusammenstellung der Rollen 40 und des Käfigs nicht.
• Die Rollen 40 übertragen Radiallasten zwischen dem Außenring 2 und den Innenringen 24, 25, während sie Reibung zu einem Minimum verringern, jedoch verwandelt die Kegelförmigkeit der Lauf bahnen 10 und 32 die übertragenen Radiallasten in verhältnismäßig kleine Axialkräfte, die die Rollen 40 in Richtung der Enden von Lageranordnung A drängen. Die Druckringe 34 verhindern es, daß die Rollen ausgestoßen werden.
• Die Enden der Lageranordnung A sind mit Dichtungen 44 abgeschlossen, die in rundförmigen Aushöhlungen zwischen den Verlängerungen 16 des Außenrings 2 und den Druckringen 34 auf den zwei Innenringen, die die Laufbahn gestalten, eingepaßt sind (Bild 2). Jede Dichtung 44 besteht aus einem Metallmantel, der in die Endbohrung 14 einer der Verlängerungen 16 des Außenrings 2 eingepreßt ist, und einem elastischen Polymerdichtungselement, das eine rotierende oder dynamische Barriere entlang der zylindrischen Oberfläche des Druckringes 34 für den Innenring, auf dem es angebracht ist, bildet, U. S. Patent 4,770,548 illustriert und beschreibt einen geeigneten Dichtungszummenbau für die Dichtungen 44.
• Während der Außenring 2 in einen Bauteil C des Fahrzeugfederungs systems einpaßt und daran angeschraubt ist, die Innenringe 24, 25, die den Innenring gestalten, passen über die Spindel 46, die mit einem Flansch 48 versehen ist, zu dem das Straßenrad B befestigt ist, (Bild 1). In dieser Hinsicht sind die Bohrungen 26 der zwei Innenringe 24, 25 so beschaffen, daß eine Preßpassung zwischen den Innenringen und der Spindel 46 besteht. Darüberhinaus werden die Innenringe zwischen dem Flansch 48 der Spindel 46 und einer anderen Oberfläche 50 am Ende der Spindel 46 zusammengeklemmt.
• Die Fähigkeit Rotation der Spindel 46 innerhalb des Außrings 2 wahrzunehmen und, in der Tat, die relative Winkelgeschwindigkeit dieser Rotation zu messen, wird von einem Zielrad 52, das über den verlängerten Innenring 25 paßt, und von einem Sensor 54, der innerhalb der schrägen Bohrung 18 des Außenringes 2 eingepaßt ist, abgeleited. Wenn der Umfang des Zielrads 52 sich zugrunde der Rotation am inneren Ende des Sensors 54 vorbeibewegt, erzeugt der Sensor 54 ein elektrisches Signal, das eine Frequenz direkt proportional zur Winkelgeschwindigkeit aufweist.
• Vorzugsweise ist das Zielrad 52 aus einem magnetischem material wie Stahl hergestellt. Es weist eine Bohrung 56 auf, die im Durchmesser etwas kleiner ist als der zylindrische Sitz 38 auf der axialen Verlängerung 37 des Innenrings 25, aber ein wenig.größer ist als der Rest von der Verlängerung 37, und zusätzlich weist es eine abgeschrägte operative Oberfläche 58 auf, die nach außen im Winkel bezüglich seiner Achse orientiert ist (Bild 2). Dieser Winkel ist der Ergänzungswinkel des Winkels zwischen der Achse y der schrägen Bohrung 18 und der Rotationsachse x. Darüberhinaus ist die operative Oberfläche 58 konzentrisch mit der Oberfläche der Bohrung 56.
• Unterschiedlich von den anderen Oberflächen des Zielrads 52, die glatt sind, ist die operative Oberfläche 58 in einem gewissen Sinne wellig, indem sie abwechselnd Rippen 60 und Zwischenräume 62 aufweist (Bild 4), und diese Rippen 60 und Zwischenräume 62 würden, sollten sie nach innen erstreckt werden, sich in einem gemeinsamen Punkt längs der Radachse treffen. Kurz, die operative Oberfläche 58 hat eine Ähnlichkeit mit den Zähnen eines Kegelrads.
• Das Zielrad 52 paßt über den zylindrischen Sitz 38 der axialen Verlägerung 37 des Innenrings 25. Da der Durchmesser der Bohrung 56 ein wenig kleiner als der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche 38 ist, besteht ein Preßpassung zwischen der axialen Verlängerung 37 und dem Rad 52. Die Reibungkräfte der Preßpassung halten das Zielrad 52 in der richtigen Orientierung auf der Verlängerung 37. Die Orientierung ist so, daß die operative Oberfläche 58 dem inneren Ende der schrägen Bohrung 18, die sich durch den Außenring erstreckt, zugewandt ist.
• Der Sensor 54 weist ein Gehäuse 66 ausgestatted mit einem verringerten Ende 66 auf, das im allgemeinen zylindrisch ist und zwischen einer im rechten Winkel bearbeiteten inneren Stirnseite 68 und einer Schulter 88 liegt. Der Durchmesser des verringerten Endes 66 ist ein wenig kleiner als der Durchmesser der schrägen Bohrung 18. Das Sicherungsblech 70 erstreckt sich radial von dem verringerten Ende 66 und gestaltet eine Schulter am Gehäuse 64, aber ist nicht so groß wie die ebene Fläche 22 auf dem Vorsprung 20. In der Nähe des Sicherungsbleches 70 ist das verringerte Ende 66 mit einer ringförmigen Nute 72 versehen, die einen O-Ring 74 enthält. Der Rest des Gehäuses 66 liegt jenseits der gegenüberliegenden Seite des Sicherungsbleches 70 und ist etwas größer als das verringerte Ende 66, aber nicht so groß wie die ebene Fläche 22 auf dem Vorsprung 20. Aus diesem Teil des Gehäuses 64 kommt ein flexibeles elektrisches Isolierrohr 76 durch eine zweckmäßige Gummitülle, die Eindrang von Schmutzmitteln in das Gehäuse 64 verhindert, heraus.
• Der Sensor 54 ist dem Außenring 2, mit seinem verringerten Ende 66 in der schrägen Bohrung 18 und seinem Sicherungsblech gegen die ebene Fläche 22 des Vorsprungs 20 angebracht, angepaßt (Bild 2 & Bild 5). Somit dient die ebene Fläche 22 als eine Bezugsfläche zum Zweck der axialen Einstelung des Sensors 54 in der schrägen Bohrung 18. Das Sicherungsblech 70 ist mit einer Lücke versehen, die mit dem Gewindeloch 23 des Vorsprungs 20 übereinstimmt. Das Sicherungsblech 70 ist gegen die ebene Fläche 22 des Vorsprungs 20 mit einer Maschinenschraube 78, die sich durch die Lücke erstreckt und die in das Gewindeloch eingeschraubt ist, gesichert. Der O-Ring 74 wird in der Nute 72 zusammengepreßt und gestaltet eine flüssigkeitssichere Dichtung zwischen dem verringerten Ende 66 des Sensors 54 und dem Außenring 2, so daß Schmutzmittel nicht durch die schräge Bohrung 18 in das Innere des Außenringes 2 eindringen können.
• Wenn der Sensor 54 auf diese Weise an dem Außenring angebracht ist, liegt die innere Stirnseite 68 am verringerten Ende des Sensors 54 gegenüber von der schrägen operativen Oberfläche 58 des Zielrads 52. In der Tat, sie liegt parallel zu der operativen Oberfläche 50, aber ist von ihr durch eine kurze Enfernung getrennt, so daß eine Spalte g (Bild 2) zwischen den Rippen 60 auf der operativen Oberfläche 58 und der inneren Stirnseite 68 des Sensors 54 vorliegt. Die Spalte g soll ziemlich klein sein, sonst würde der Sensor 54 ein Signal erzeugen, das für den Regler eines Antiblockierbremssystems zum Gebrauch zu schwach sein könnte.
• In dieser Hinsicht enthält der vergrößerte Teil des Gehäuses 64 einen Permanentmagneten, dessen magnetisches Kraftfeld durch ein Polstück verläuft, das innerhalb des verringerten Endes 66 des Gehäuses 64 angebracht ist. Das verringerte Ende enthält auch eine Wicklung die das Polstück umfaßt, und die überleitungen von der Wicklung verlaufen in und durch das flexibele Isolierrohr 76. Während die abwechselnden Rippen 60 und Zwischenräume 62 am Zielrad 52 sich an der Endstirnseite 68 des Sensors 54 zugrunde der Rotation des Rads 52 vorbei bewegen, stören sie das magnetische Kraftfeld und induzieren in der Wicklung einen Wechselstrom. Der Wechselstrom erscheint als Spannungsschwankungen über die überleitungen der Wicklung, und ihre Frequenz spiegelt die Winkelgeschwindigkeit des Zielrads 52 wider. Die Größe der Spannung steht im umgekehrten Verhältnis zu der Größe der Spalte zwischen der operativen Oberfläche 58 des Zielrads 52 und der inneren Endstirnseite 68 des Sensors 54. Somit ist es wichtig, die Lageranordnung A mit der richtigen Spalte g zusammenzustellen.
• Andere Arten von Zielrädern und Sensoren sind zur Anwendung in der Lageranordnung A an Stelle des vorher beschriebenen verzahnten Zielrads 52 und des Wechselreluktanzsensors 54 geeignet. Aber, unabhängig von der Art des angewendeten Zielrads und Sensors, die Spalte g zwischen Zielrad und Sensor ist wichtig und soll relativ klein sein und innerhalb engen Toleranzen gehalten werden.
• Um die Lageranordnung A mit der richtigen Spalte g zwischen der operativen Oberfläche 58 ihres Zielrads 52 und der Endstirnseite 68 ihres Sensors 54 zusammenzustellen, wird das Zielrad 52 über die axiale Verlängerung 37 des verlängerten Innenringes 25 auf der Endstirnseite 30 angebracht und wird vielleicht ein wenig auf den zylindrischen Sitz aufgepreßt. Jedoch, wenn zuerst zum Endring 36 angepaßt, wird das Zielrad nicht gleich zu seiner Endziellage vorgeschoben. Nachdem das Zielrad 52 so angepaßt ist, wird der verlängerte Innenring 25, auf dem es angebracht ist, auf eine horizontale Arbeitsfläche 80 (Bild 3) und um einen zylindrischen Zapfen 82, der aus der Arbeitsläche 80 hervorragt, mit Hinterstimseite 28 des Innenrings 25 nach unten und gegen die ebene Fläche 80 gerichted, gelegt. Die axiale Verlängerung 37 ragt somit nach oben hervor, und das Zielrad 52 wird am oberen Ende des Innenrings 25 dargelegt. Der Kafig 42 hält die Kegelrollen 40 um die Laufbahn 32 in der von den Enddruckringen 34 und 36 gestalteten ringförmigen Furche, jedoch die Rollen 40 fallen nach unten gegen den Druckring 34. Nächstens wird der Außenring 2 über den verlängerten Innenring 25 herabgebracht, um eine seiner Laufbahnen 10 gegen die Kegeirollen 40 zu setzen. Danach werden mehrere Oszillationen auf den Außenring 2 mit einer kleinen axial angbrachten Kraft ausgeübt, und das hat zur Folge die Rollen 40 richtig enlang der Laufbahnen 10 und 32 des jeweiligen Außenrings 2 und des Innenrings 25 und gegen den Druckring 34 des Innenrings 24 einzustellen.
• Danach wird eine kleine Kraft, die nach unten gerichted ist, auf den Außenring 2 angebracht , um ihn sicher über den Innenring 25 zu stabilisieren. Nachdem der Außenring 2 stabilisiert ist, wird eine Lehre 84 (Bild 3) in die schräge Bohrung 18 des Außenrings 2 eingeführt und wird vorgeschoben bis sie gegen die ebene Fläche 22 gesetzt ist. Die Lehre 84 in Wirklichkeit mißt die Enfernung zwischen der ebenen Fläche 22 auf dem Vorsprung 20 des Außenrings 2 und der operativen Oberfläche 58 des Zielrads 52. Die Lehre 84 ist in einem Sinne dem Sensor 54 gleich, indem sie eine Gestalt 86 hat, die leicht in die schräge Bohrung 18 gleited, und eine Schulter 88 aufweist, die gegen die ebene Fläche 22 zu Ruhe kommt und dadurch die Stellung der Lehre 84 in der Bohrung 18 bestimmt. Das innere Ende des Lehrenkörpers 86 liegt an der Zwischenfläche 12 des Außenrings 2, und hier ist die Lehre 84 mit einem Meßf ühler 90 oder irgendeinem anderen Gerät ausgestattet, um die Lage der operativen Oberfläche 58 des Zielrads 52 wahrzunehmen.
• Nachdem die Lehre 84 in dem Außenring 2 eingebaut ist, wird genug Kraft F (Bild 3) am Zielrad 52 angebracht) um es über die zylindrische Oberfläche 38 der axialen Verlängerung des Innenrings 25, der auf der Arbeitsfläche 80 ruht, vorzuschieben. Während das Zielrad 52 sich nach unten bewegt, nimmt der Meßf ühler 90 die Vergrößerung der Entfernung zwischen der ebenen Fläche 22 des Außenrings 2 und der operativen Oberfläche 58 des Zielrads 52, wahr. Sobald die Enfernung eine gewünschte Größe anzeigt, wird die Kraft wegenommen.
• Jetzt wird der wirkliche Sensor 54 in den Außenring 2 eingebaut, indem das verringerte Ende in die schräge Bohrung 18 eingeführt wird, bis das Sicherungsblech 70 gegen die ebene Fläche 22 zu sitzen kommt, danach wird die Maschinenschraube 78 durch das Sicherungsblech 70 gesteckt und mit dem Gewinde im Loch 23 verbunden Die Schraube 78 wird gegen das Sicherungsblech 70 angezogen, um den Sensor 54 feste an den Außenring 2 zu sichern. In dieser Weise dient die ebene Fläche 22 für die Lehre 84 und auch für den Sensor 54 als eine Bezugsfläche. Die innere Endstirnseite 68 des Sensors 54 liegt gegenüber der operativen Oberfläche 58 des Zielrads 52; miteinander gestalten sie beide eine Spalte, die von der vorgeschriebenen Größe ist. Die einzige Einflußgröße die eine Abweichung von der vorgegebenen Größe der Spalte verursacht ist die in der Herstellung des Sensors 54 erlaubte Längentoleranz, insbesondere die Toleranz der Länge zwischen dem Sicherungsblech 70 und der Endstirnseite 68, jedoch kann diese mit erheblicher Genauigkeit eingehalten werden.
• Um die Zusammenstellung zu vollenden, wird der Innenring 24 auf dem entgegengesetzten Ende des Außenrings so eingebaut, daß die Kegelrollen, die er trägt, längseits der anderen Laufbahn 10 liegen. Schließlich werden die Dichtungen 44 in die zwei Endbohrungen 14 des Außenrings 2 eingepaßt, und sie dienen zum Zweck, die Lageranordnung A zu einer Einheit zu machen, wenigstens für Handhabungszwecke.

Claims (16)

1. Eine Lageranordnung , die einen nicht rotierendem ersten Laufring (2) mit einer ringförmigen Laufbahn (10), einen drehbaren zweiten Laufring (24; 25) mit einer Laufbahn (32), die der Laufbahn des ersten Laufrings gegenüberliegt, Rollenlagerelemente (40), die zwischen den Laufbahnen der ersten und zweiten Laufringe angeordnet sind, Mittel, die einen zylindrischen Sitz (38) definieren, der von der Laufbahn des zweiten Laufrings (24; 25) axial versetzt ist, ein Zielrad (52), das entlang des zylindrischen Sitzes angeordnet und dem Sitz entlang axial verschiebbar ist, und einen Sensor (54), der relativ zum ersten Laufring (2) fest montiert ist, umfaßt wobei das Ende des Sensors einer operativen Oberfläche (58) des Zielrads (52) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß sich die besagte operative Oberfläche des Zielrads in bezug auf die Rotationsachse (X) der Anordnung schräg erstreckt und, daß der erste Laufring eine schräge Bohrung (18) aufweist in welcher der Sensor (54) angeordnet ist, wodurch der Sensor (54) mit den besagten Ende davon in Richtung auf und im Abstand von der schrägen operativen Oberfläche (58) des Zielrads (52) montiert ist, und wodurch das Zielrad axial dem Sitz entlang verschiebbar ist, um den Abstand zwischen der operativen Oberfläche und dem Sensor zu verändern.

2. Eine Lageranordnung nach Anspruch 1, worin besagtes, den zylindrischen Sitz definierendes, Mittel durch eine axiale Verlängerung (37) des zweiten Laufrings konstituiert wird.

3. Eine Lageranordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 und außerdem eine Dichtung (44) umfassend, die zwischen den ersten und zweiten Laufringen angeordnet ist, um eine schützende Barriere für die Wälzkörper, die Laufbahnen und das Zielrad zu schaffen.

4. Ein Lager nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, worin der erste Laufring (2) den zweiten Laufring (24; 25) umschließt.

5. Ein Lager nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, worin sich eine schräge Bohrung (18) mit dem darin montierten Sensor (54) durch den ersten Laufring (2) erstreckt und ein Ende aufweist, das dem zweiten Laufring (24; 25) zugewandt ist und ein anderes Ende, das vom zweiten Laufring (24; 25) abgewandt ist; worin der erste Laufring (2) eine Bezugsfläche (22) aufweist, die sich an jenem Ende der Bohrung befindet, das vom zweiten Laufring entfernt ist; und worin der Sensor eine Schulter (70) aufweist die an der Bezugsfläche (22) anliegt um die Position des Sensors in der Bohrung festzusetzen.

6. Ein Lager nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, worin der Sensor ein Sicherungsblech (70) aufweist, das überbogen ist und gegen die Bezugsfläche (22) gesichert ist, um den Sensor am äußeren Laufring zu befestigen.

7. Eine Lageranordnung, die aus einem äußeren Laufring (2), der ein Paar Laufbahnen (10) aufweist, die nach innen in Richtung der Drehachse gezeigt sind, einem Paar innerer Laufringe (24; 25), die sich innerhalb des äußeren Laufrings befinden und jeweilige Laufbahnen aufweisen, die nach außen in Richtung der jeweiligen zwei Laufbahnen des äußeren Laufrings zeigen, Wälzkörpern (40), die in zwei Reihen zwischen den Laufbahnen der äußeren und inneren Laufringe angeordnet sind; Dichtungen (44), die sich zwischen dem äußeren Laufring (2) und den zwei inneren Laufringen (24; 25) befinden, um den Bereich zu isolieren in dem sich die Laufbahnen und die zwei Reihen der Wälzkörper befinden, einer Bohrung (18), die in bezug auf den äußeren Laufring fixiert ist und die von den Laufbahnen versetzt ist und sich in einem schiefen Winkel in bezug auf die Drehachse erstreckt, das innere Ende der besagten Bohrung öffnet sich zum besagten Bereich, einem Sensor, der sich in der schrägen Bohrung befindet und der seinen inneren Endbereich durch Dichtungen (44) isoliert hat, einem Zielrad (52), das in bezug auf einen der inneren Laufringe (24; 25) fixiert ist und einem Sensor (54), der in bezug auf den äußeren Laufring (2) fixiert und in Richtung der operativen Oberfläche des Zielrads orientiert ist, besagte operative Oberfläche des Zielrads mit den Sensor zusarnmenarbeitet, um ein pulsierendes Signal zu produzieren, wenn die inneren Laufringe innerhalb des äußeren Laufrings rotieren, und die Frequenz des Signals die Winkelgeschwindigkeit widerspiegelt, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielrad auf einem axial orientierten Sitz an einem der inneren Laufringe dermaßen angeordnet ist, daß es axial auf dem Sitz verschoben werden kann, das Zielrad eine operative Oberfläche (58) aufweist, die schräg zur Drehachse (x) verläuft und gegen das innere Ende des Sensors (54) dermaßen orientiert ist, daß ein Zwischenraum zwischen der operativen Oberfläche und dem inneren Ende des Sensors besteht, die Größe des Zwischenraums hängt von der Position des Zielrads entlang des axial orientierten Sitzes ab.

8. Eine Lageranordnung nach Anspruch 7, worin das Zielrad (52) zwischen den zwei Reihen von Wälzkörpern (40) angeordnet ist.

9. Eine Lageranordnung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, worin die inneren Laufringe (24; 25) innerhalb des äußeren Laufrings aneinanderstoßen und sich der Sitz im Bereich des Widerlagers (30) befindet.

10. Eine Lageranordnung nach einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 9, worin der äußere Laufring eine Bezugsfläche (22) aufweist, die sich am äußeren Ende der schrägen Bohrung (18) befindet, und der Sensor eine Schulter (70) aufweist, die gegen die Bezugsfläche paßt, um die Position des Sensors in der schrägen Bohrung zu bestimmen.

11. Eine Lageranordnung nach einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 10, worin die Laufbahnen (10, 32) kegelförmig sind und die Wälzelemente (40) Kegelrollen sind, die Kegeligkeit der Laufbahnen ist derart, daß die kleinen Enden der Kegelrollen in den zwei Reihen in Richtung des Zielrads orientiert sind; und worin die inneren Laufringe (24; 25) Endrippen (36) aufweisen, die axial über die kleinen Enden ihrer Laufbahnen hervorragen und der axial orientierte Sitz (33) ist an die Endrippe (36) eines der inneres Laufringe angebracht und ragt axial darüber hinaus.

12. Eine Lageranordnung nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Preßpassung zwischen dem Zielrad (52) und dem axial orientierten Sitz (38) besteht und Reibung das Zielrad auf dem Sitz in Position hält.

13. Ein Verfahren für den Zusammenbau einer Lageranordnung, die in der Lage ist relative Winkelgeschwindigkeit um eine Drehachse zu überwachen und die einen äußeren Laufring (2), der mit zwei winkligen Laufbahnen (10) versehen ist, zwei innere Laufringe (24; 25) von denen jeder mit einer winkligen Laufbahn (32) versehen ist, und Wälzkörper (40) einbezieht, die in die Laufbahnen der Laufringe eingreifen, um den inneren Laufringen zu gestatten innerhalb der äußeren Laufringe um die Drehachse zu rotieren, wobei der äußere Laufring eine Bohrung (18), die schräg zur Drehachse verläuft und eine Bezugsfläche (22) aufweist, und einer der inneren Laufringe einen axial orientierten Sitz (38) aufweist, der im allgemeinen im Bereich des inneren Endes der schrägen Bohrung angeordnet ist; besagtes Verfahren umfaßt: Plazierung des äußeren Laufrings (2) über den inneren Laufring (25), der den axial orientierten Sitz (38) aufweist und über die Wälzkörper, die den inneren Laufring umgeben; Plazierung einer Lehre (84) in die schräge Bohrung; das Vorrücken eines Zielrads (52), das eine operative Oberfläche (58) aufweist, die schräg zur Drehachse orientiert ist, über den axial orientierten Sitz, während die Position der operativen Oberfläche mit der Lehre überwacht wird; Beenden des Vorrückens, wenn ein vorgegebener Abstand zwischen der Bezugsfläche des äußeren Laufrings und der schrägen Oberfläche (58) des Zielrads besteht, das Entfernen der Lehre (84) aus dem schrägen Loch und den Einbau eines Sensors (54) in das Loch, wobei der Sensor seine Stellung in Loch von der Bezugsfläche ableitet, so daß ein vorgegebener Zwischenraum zwischen dem inneren Ende des Sensors und der operativen Oberfläche des Zielrads besteht, der Sensor die Fähigkeit hat ein pulsierendes Signal zu erzeugen, wenn sich das Zielrad dreht, die Frequenz des Signals spiegelt die Winkelgeschwindigkeit des Zielrads wider.

14. Das Verfahren nach Anspruch 13 und weiter die Anbringung des anderen inneren Laufrings (24) in den äußeren Laufring vom entgegengesetzten Ende des äußeren Laufrings her, und den einbau der Dichtungen (44) zwischen den inneren und äußeren Laufringen an den Enden des äußeren Laufrings umfassend, wobei die Dichtungen dazu dienen die inneren Laufringe (24; 25) im äußeren Laufring (2) festzuhalten und dadurch die Lageranördnung zu einer Einheit machen.

15. Das Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14 und weiter die Mitteilung von Drehung zwischen dem inneren Laufring (24) mit dem Sitz und dem äußeren Laufring (2) umfassend, um die Wälzkörper entlang der Laufbahnen, vor dem Überwachen der Position der schrägen Oberfläche mit der Lehre, einzuarbeiten.

16. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, worin die schräge Bohrung (18) zwischen den Laufbahnen des äußeren Laufrings in den äußeren Laufring (2) mündet, und die Bezugsfläche (22) am äußeren Ende der schrägen Bohrung (18) angeordnet ist.