用於車輪的輪轂系統以及ABS傳感器的極環的製作方法

2023-05-18 21:42:47 2

本發明首先涉及一種按照權利要求1和15的前序部分所述的用於車輪的輪轂系統。

此外，本發明涉及一種按照權利要求19的前序部分所述的用於旋轉感測車輪的ABS傳感器的極環。這樣的極環以特別的方式適用於在按照本發明的輪轂系統中使用。

背景技術：

所述類型的具有極環的輪轂系統由DE 10 2011 000 626A1已知。所述輪轂通過輪轂支承裝置可旋轉地設置在無相對轉動的軸頸上並且在車輛內部在輪轂頸部中終止，所述輪轂頸部的內周邊限定用於中央地穿過軸頸的開口，輪轂旋轉支承在所述軸頸上。輪轂頸部的外周邊構成用於緊固ABS傳感器的極環。為此，所述極環設有緊固區段，所述緊固區段從外部支撐在輪轂頸部的外周邊上。此外，所述極環的組成部分是與極環的緊固區段一件式的脈衝發生器區段，所述脈衝發生器區段從緊固區段出發朝輪轂的中央的軸線延伸。在脈衝發生器區段上，極環設有沿周向均勻分布的縫隙。ABS傳感器在軸頸的區域中如此緊固，使得所述ABS傳感器與縫隙精確地對置，並且因此極環的旋轉速度被感測並且被轉化成防抱死系統的對應的控制信號或在被驅動的車輛軸的情況中轉化成驅動調節裝置的控制信號。

由輪轂和緊固在其上的極環構成的類似構造的布置結構例如由DE 103 49 303 B3已知。

對於現有技術中的輪轂系統共同的在於，從輪轂的內部觀察，設置在輪轂的車輛內部的開口上的極環構成階梯部或稜邊，當相關的周邊區段處於下面時，汙水亦或細的汙物顆粒可能沉積和聚集在所述階梯部或稜邊上。因此並且與所使用的材料相關地，可能在那裡最終導致鏽的形成。汙物從車輛內部到達極環後面越多，該效果就變得越強，並且這樣的汙物然後在極環與在輪轂內部中設置在極環後面的軸承密封裝置之間聚集。所述汙物、特別是粗汙物也可能最終導致所描述的腐蝕問題。結果可能是極環在輪轂上的不可鬆脫的固定，或極環的不充分的端跳，這又對ABS傳感器信號的精確性有影響。

技術實現要素：

因此，本發明的任務在於，實現用於在極環和設置在極環後面的輪轂內部之間的區域中的汙染問題和與此相關的腐蝕問題的解決方案。

為了解決方案，一方面提出具有權利要求1或15所述特徵的包括極環的輪轂系統，並且另一方面提出具有權利要求19所述特徵的極環。

對於這些技術解決方案共同的在於，在輪轂的處於極環後面的區域中的通常由於行駛運行造成的汙染問題通過在極環上著手的技術措施得以消除，但至少明顯地降低。以這種方式例如可以降低腐蝕問題。

這在按照權利要求1所述的輪轂系統中實現，其方式為，所述極環以其脈衝發生器區段如此程度地朝輪轂軸線延伸，使得通過所述脈衝發生器區段在所述輪轂和所述軸頸的外側之間的開口絕大部分朝輪轂內部被遮蓋。

在該布置結構中，極環的大小和面積與輪轂然而還有軸頸的構造相結合地導致：實現障礙物，通過所述障礙物，至少明顯地降低粗的汙物顆粒滲透到極環後面的區域中並且因此滲透到輪轂內部中。在輪轂和軸頸的外周邊之間的開口通過極環的遮蓋實現得越大，該效果就越好地取得。

為了充分遮蓋，所述極環應在相對於開口的橫截面的至少80％上遮蓋所述開口。相反地，在該情況中，在極環的面對軸頸的邊緣和軸頸的外側之間的剩餘間隙的寬度最大為在輪轂的內側和軸頸的外側之間的徑向間距的20％。

優選地，當所述脈衝發生器區段設有沿周向均勻分布的縫隙時，由於通過所述極環的遮蓋還餘下的剩餘間隙應等於或小於所述縫隙的寬度。顆粒和特別是由於縫隙的小寬度不再能經過縫隙的小石子於是也可靠地抑制在餘下的剩餘開口寬度的區域中。

為了解決所提及的任務，利用按照權利要求15所述的輪轂系統提出，至少一些所述開口或縫隙向外具有比對於通過ABS傳感元件的感測必需的延伸段長的延伸段，所述極環在其脈衝發生器區段上具有所述縫隙。

以這種方式實現，滲透到極環後面的區域中的汙水亦或小顆粒通過向外延長的開口或縫隙也可以再排出，更確切地說即使極環或輪轂的相關的周邊區段處於下面。

當所述延伸段向外比對於通過ABS傳感器單元的可靠感測必需的延伸段長2至10mm之間時，這種類型的排水在用於重負荷商用車軸的輪轂系統的極環中特別良好地實現。

為了解決所提及的任務，利用權利要求19提出一種用於旋轉感測車輪的ABS傳感器的極環，其中，一些所述開口或縫隙向外具有比其他開口或縫隙的延伸段長的延伸段。

出於極環的機械強度的原因，未延長的開口或縫隙的徑向的延伸段儘可能小並且限制於通過ABS傳感器感測而在技術上必需的延伸段。反之，通過延長的各個開口或縫隙，在極環後面已經聚集的液體和細汙物可以排出，其中，這甚至適用於如下情況，即，極環的相關的周邊區段處於下面。

另一個構造方案規定，所述輪轂的外周邊在緊固區域中切削地加工並且設有防鏽層或防鏽漆，以用於裝配所述極環。

此外，優選的是一種構造方案，其中，所述極環壓到所述輪轂的外周邊上並且在那裡僅摩擦鎖合地保持。

利用其他的構造方案對於所述極環提出，所述軸環的軸向支撐僅在所述輪轂頸部的內周邊和外周邊之間構造的端面上進行，並且為了所述極環的高的機械強度，所述極環的脈衝發生器區段在其內邊緣上設有增強的彎邊。所述彎邊的外邊緣然後確定極環相對於軸元件的對於較粗顆粒不再能經過的餘下的剩餘開口寬度。

為了附加地改善排水或細汙物的清除，所述輪轂頸部可以在端面和內周邊之間的過渡中設有環繞的傾斜的倒稜。優選地，所述傾斜的倒稜相對於輪轂軸線具有20°至65°之間的角度，並且具有至少2mm的徑向的延伸段。

在所述極環的脈衝發生器區段上構造的、向外擴展的或延長的縫隙應為了充分排水而具有至少一直伸展至輪轂頸部的內周邊的半徑的延伸段，並且優選地，在所述輪轂頸部的端面和內周邊之間的過渡中存在環繞的倒稜的情況中具有向外一直伸展至該倒稜的最大半徑的延伸段。

附圖說明

在以下說明中解釋本發明的一個實施例，其中，參考附圖。附圖中：

圖1示出用於車輛車輪的輪轂的透視圖，該輪轂具有裝配在其上的極環，該極環是輪轂上的用於識別轉速和/或旋轉方向的裝置的組成部分；

圖2示出可旋轉地支承在中央的軸頸上的輪轂的剖視圖，該輪轂具有緊固在其上的極環，其中，附加地又描繪ABS傳感器；

圖2a示出在輪轂的輪轂頸部的區域中的按照圖2的對象的放大的局部圖；

圖3示出僅極環的透視圖。

具體實施方式

圖1示出輪轂單元，該輪轂單元在裝配狀態下可旋轉地設置在軸頸6(圖3)上。兩個這樣的軸頸6優選處於縱向延伸的、從車輛一側一直伸展至車輛另一側的軸身的端部上。在一側上制動盤4並且在對置的一側上車輪可以藉助於車輪螺栓7緊固在輪轂1的外部的法蘭2上。為此，在輪轂1的法蘭2中設置有緊固裝置，所述緊固裝置具有對於感測車輪螺栓7的孔。這樣的車輪緊固裝置和車輪支承裝置主要適合用於未驅動的車軸、例如載重汽車掛車的同步的軸。

按照圖3，軸元件6構造為向車輛外部逐漸變細的軸頸，在該軸頸上構造有用於滾動支承裝置的內滾動軸承5A和外滾動軸承5B的軸承座。亦即輪轂1可自由旋轉地支承在如此設置在輪轂內部中的滾動支承裝置上。

軸元件6在內滾動軸承5A向內具有階梯部。滾動軸承5A的內環在軸向地中間放入環10的情況下支撐到所述階梯部上。環10由於其支撐到軸元件上而固定地構造。環10的外邊緣具有與輪轂1的內周邊15相比小的徑向間距。

在車輛更內部在輪轂的內周邊15上構造有環繞的槽，保險環16嵌入到所述槽中。該保險環相比於輪轂的內周邊15構成徑向的突出部，藉助於所述突出部，輪轂1包括輪轂支承裝置在內能夠作為單元向外從軸頸6取下。

向車輛內部、即朝車輛中心，滾動支承裝置通過設置在滾動軸承5A的延長部中的密封裝置17密封。密封裝置17包括已經解釋的剛性的環10並且還包括由內環和外環構成的構造成兩件式的布置結構。內環和外環彼此這樣設置，使得沿軸向方向實現嵌套。

內滾動軸承5A和外滾動軸承5B與由環10、內環和外環構成的密封裝置17一起構成輪轂的輪轂支承裝置。該輪轂支承裝置的特點在於，該輪轂支承裝置能夠與輪轂1和滾動支承裝置一起向車輛外部從軸頸6取下。對此的基本原理在EP 0 407 719B1中說明。在取下時，輪轂支承裝置的密封裝置17通過固定在輪轂1內部上的且用作徑向突出部的保險環16從後嵌接。這是可能的，因為密封裝置17的外徑大於保險環16的內徑。在取下輪轂1時，保險環16靠置到外環上，該外環則又將拉力軸向地傳遞到環10上，由此，環10又將軸向力傳遞到滾動軸承5A上，並且所有這些部件攜動。如果輪轂1從軸元件6取下，則在鬆開保險環16之後輪轂支承裝置的所有部件、亦即滾動支承裝置、環10和多件式的密封裝置17能夠從輪轂1中取出。

作為用於識別轉速和/或旋轉方向的電裝置的組成部分，在軸元件6上緊固有傳感器40、例如感應式工作的ABS傳感器。傳感器40相對緊地放置在圍繞傳感器的裝配套筒40a中，該裝配套筒則又剛性地緊固在軸元件6上或中。

直接地且間隔非常短地與傳感器40的感測端相對置地，在輪轂1上裝配有極環41，所述極環則以輪轂1環繞並且是輪轂系統的組成部分。

極環41具有緊固區段42，用於將極環裝配在輪轂的構成輪轂1的車輛內部的端部的輪轂頸部50上。此外，極環41的組成部分是脈衝發生器區段43，該脈衝發生器區段從緊固區段42出發向內延伸超過在輪轂頸部50的端部上的端面45。脈衝發生器區段43在其徑向內部的邊緣上設有彎邊48，該彎邊導致極環41相對於彎曲負荷的增強，這對於輪轂系統的裝配過程是有利的。

脈衝發生器區段43在其周邊上均勻分布地設有開口44、44L，在這裡形式為不同長度的徑向縫隙。這些開口44、44L或在這些開口之間的區域能通過軸線固定的傳感器40探測。極環41是一件式的並且該極環由價格便宜的金屬板材製成，所述金屬板材通過彎曲和衝壓進行加工並且設有縫隙44、44L。

因此，極環41裝配在輪轂的向車輛內部延伸的輪轂頸部50上。輪轂1的這個縱向區段相比於緊固法蘭2具有小得多的直徑。輪轂頸部50以其內周邊15限定用於中央地穿過軸元件6的開口55，並且在其外周邊51上限定圓柱形的面，在該面上裝配有極環41。

極環41僅軸向地支撐到輪轂的經加工的、優選經切削加工的端面45上。這導致極環的非常準確的端跳，並且因此導致精確的傳感器信號。此外，軸向支撐的這個地方導致極環的經改善的強度，因為該極環可以在裝配過程期間較好地接受或經受彎曲負荷。

輪轂頸部50是這樣的長度，使得該輪轂頸部在內部至少容納多件式的輪轂支承裝置的部件、亦即密封裝置17、環10以及可能內滾動軸承5A。儘管如此，為了將輪轂頸部50的軸向長度並且因此也將輪轂1的軸向總長度保持得小，極環41不緊固在輪轂頸部50的內周邊15上，在那裡已經設置有輪轂支承裝置和保險環並且對應地要求空間。換而言之，極環41緊固在輪轂頸部50的外周邊51上。在這裡，沿輪轂縱向方向觀察，緊固區段42一直伸展至超過輪轂支承裝置的密封裝置17。

極環41雖然軸向地支撐到端面45上，但通過摩擦鎖合藉助於壓配合保持在輪轂1的外部上。為此，構造為圓柱形的套筒的緊固區段42安放到外周邊51上的共同與端面45精確配合地切削加工的圓柱形的面上。這樣加工的面附加地以防鏽劑、例如適合的噴漆進行處理。

脈衝發生器區段43附加於其ABS發生器功能滿足阻礙較粗的汙物顆粒滲透到輪轂內部中、以及處於極環41後面的輪轂區域中的功能。這特別是適用於直徑大於縫隙44、44L的寬度的汙物顆粒。因為這樣的顆粒、特別是小石子通過障礙物可靠地抑制。

出於這個目的，脈衝發生器區段43如此程度地朝輪轂的中軸線A並且因此朝極環的中軸線延伸，使得本來在輪轂1的內周邊15和軸頸6的外側之間存在的環形的開口55在其最大部分上、亦即在相對於開口55的真正橫截面的至少80％上朝輪轂內部被閉鎖或被遮蓋。為了高的遮蓋程度，不僅輪轂1的內側、而且軸元件6的外周邊也應在開口55的區域中具有圓形的橫截面，由此，小的徑向公差是可能的。

優選地，如在圖2a中示出的那樣，在脈衝發生器區段43的內邊緣和軸元件6的外側之間的由於遮蓋餘下的剩餘開口寬度B1等於或小於縫隙44、44L的寬度B2。於是，顆粒和由於縫隙的小寬度不再能經過縫隙44、44L的主要是小石子也可靠地抑制在如此餘下的剩餘間隙B1的區域中。

為了附加地改善排水，在端面45和內周邊15之間的過渡中設有環繞的傾斜的倒稜46。該倒稜相對於輪轂軸線A具有20°至65°之間的角度W，並且徑向地具有至少2mm的延伸段。

按照圖3，較長的開口或縫隙44L向外具有這樣的徑向的延伸段RL，使得該延伸一直伸展至傾斜的倒稜46的最大半徑。在輪轂內部中聚集的汙水和較小的汙物顆粒因此可以在每種情況中通過縫隙44L的向外延長的區段再排出，這在行駛運行中通過離心力促成。

反之，為了使極環41保持儘可能高的機械強度，所有另外的縫隙44僅具有一長度並且特別是向外的延伸段R，其不大於對於通過傳感器40的可靠感測在技術上必需的延伸段。通過較短的縫隙，沒有進行輪轂內部的值得重視的排水。反之，較長的縫隙44L向徑向外部具有延伸段RL，該延伸段大於對於通過傳感器40的可靠感測必需的延伸段。徑向的延伸段RL比延伸段R例如進一步向外伸展2至10mm之間。

優選地，僅每隔一個縫隙44L延長，亦即該縫隙具有向外較長的延伸段RL。在原理上並且帶有對於爭取達到的排水的基本上相同的作用地，具有對於感測必需的延伸段R的開口44的數量可以是具有較長的延伸段RL的開口44L的整數倍。

為了將輪轂系統裝配在軸頸6上，極環41如說明的那樣緊固在輪轂頸部50的外周邊51上，其中，極環軸向地支撐到輪轂頸部50的端面45上。輪轂1和極環41的如此預備的單元在中間放入滾動軸承的情況下推到軸頸6上。之前傳感器40如此設置在裝配套筒40a中，使得傳感器40稍微過遠地朝輪轂的方向伸出。因此，在推動輪轂時，極環41衝擊到傳感器40上，並且將所述傳感器往回推動到裝配套筒40a的內部，直至輪轂1已經佔據軸頸上的最終位置。然而，因為傳感器40相對繃緊地安裝在裝配套筒40a中，所以傳感器的攜動導致對極環41的明顯負荷並且特別是彎曲負荷。這就是如之前說明的那樣極環41的機械強度有特別意義的原因。

附圖標記列表

1 輪轂

2 法蘭

4 制動盤

5A、B 滾動軸承

6 軸頸

7 車輪螺栓

10 環

15 輪轂的內周邊

16 保險環

17 密封裝置

40 傳感器

40a 裝配套筒

41 極環

42 緊固區段

43 脈衝發生器區段

44 縫隙、開口

44L 延長的縫隙、延長的開口

45 端面

46 倒稜

48 彎邊

50 輪轂頸部

51 外周邊

55 開口

A 中央的軸線

B1 寬度、剩餘間隙

B2 寬度

R 延伸段

RL 延伸段

W 角度

權利要求書(按照條約第19條的修改)

1.用於車輪的輪轂系統，該輪轂系統具有通過輪轂支承裝置可旋轉地設置在無相對轉動的軸頸(6)上的輪轂(1)，所述輪轂在車輛內部在輪轂頸部(50)中終止，所述輪轂頸部的內周邊(15)限定用於中央地穿過所述軸頸(6)的開口(55)，並且在所述輪轂上裝配有ABS傳感器的極環(41)的緊固區段(42)，其中，所述極環(41)的組成部分是與所述緊固區段(42)構造成一件式的脈衝發生器區段(43)，所述脈衝發生器區段從所述緊固區段(42)出發朝輪轂軸線(A)延伸，並且所述脈衝發生器區段設有沿周向均勻分布的開口(44、44L)、優選縫隙，其特徵在於，所述極環(41)以其脈衝發生器區段(43)朝輪轂軸線(A)延伸，使得在所述輪轂(1)和所述軸頸(6)之間的開口(55)絕大部分朝輪轂內部被遮蓋。

2.按照權利要求1所述的輪轂系統，其特徵在於，所述極環(41)在相對於所述開口(55)的橫截面的至少80％上遮蓋在所述輪轂(1)和所述軸頸(6)之間的開口(55)。

3.按照權利要求1或2所述的輪轂系統，其特徵在於，所述脈衝發生器區段(43)設有沿周向均勻分布的縫隙(44、44L)，並且由於遮蓋餘下的剩餘開口寬度(B1)等於或小於所述縫隙(44、44L)的寬度(B2)。

4.按照權利要求1至3中任一項所述的輪轂系統，其特徵在於，所述軸頸(6)在所述開口(55)的區域中具有圓的橫截面。

5.按照上述權利要求中任一項所述的輪轂系統，其特徵在於，所述極環(41)是金屬板的衝壓彎件。

6.按照上述權利要求中任一項所述的輪轂系統，其特徵在於，所述極環(41)的緊固區段(42)裝配在所述輪轂頸部(50)的外周邊(51)上。

7.按照權利要求6所述的輪轂系統，其特徵在於，所述輪轂(1)的外周邊(51)在緊固區域中切削地加工並且設有防鏽層或防鏽漆，以用於裝配所述極環(41)。

8.按照權利要求6或7所述的輪轂系統，其特徵在於，所述極環(41)壓到所述輪轂(1)的外周邊(51)上並且在那裡僅摩擦鎖合地保持。

9.按照上述權利要求中任一項所述的輪轂系統，其特徵在於，所述極環(41)的軸向支撐僅在所述輪轂頸部(50)的在內周邊(15)和外周邊(51)之間構造的端面(45)上進行。

10.按照上述權利要求中任一項所述的輪轂系統，其特徵在於，所述脈衝發生器區段(43)在其內邊緣上設有彎邊(48)。

11.按照上述權利要求中任一項所述的輪轂系統，其特徵在於，所述輪轂頸部(50)在端面(45)和內周邊(15)之間的過渡中設有環繞的傾斜的倒稜(46)。

12.按照權利要求11所述的輪轂系統，其特徵在於，所述傾斜的倒稜(46)相對於輪轂軸線(A)具有20°至65°之間的角度(W)，並且具有至少2mm的徑向的延伸段。

13.按照上述權利要求中任一項所述的輪轂系統，其特徵在於，至少一些所述開口或縫隙向外具有至少一直伸展至所述輪轂頸部(50)的內周邊(15)的半徑的延伸段(RL)。

14.按照權利要求13結合權利要求11或權利要求12所述的輪轂系統，其特徵在於，所述延伸段(RL)向外一直伸展至所述傾斜的倒稜(46)的最大半徑。

15.用於車輪的輪轂系統，該輪轂系統包括通過輪轂支承裝置可旋轉地設置在無相對轉動的軸頸(6)上的輪轂(1)，所述輪轂在車輛內部在輪轂頸部(50)中終止，所述輪轂頸部的內周邊(15)限定用於中央的地穿過所述軸頸(6)的開口(55)，並且在所述輪轂上裝配有ABS傳感器的極環(41)的緊固區段(42)，其中，所述極環(41)的組成部分是與所述緊固區段(42)構造成一件式的脈衝發生器區段(43)，所述脈衝發生器區段從所述緊固區段(42)出發朝輪轂軸線(A)延伸並且設有沿周向均勻分布的開口(44、44L)、優選縫隙，其特徵在於，至少一些所述開口或縫隙向外具有比對於感測必需的延伸段(R)長的延伸段(RL)。

16.按照權利要求15所述的輪轂系統，其特徵在於，所述延伸段(RL)向外比對於感測必需的延伸段(R)長2至10mm之間。

17.按照權利要求15或16所述的輪轂系統，其特徵在於，具有對於感測必需的延伸段(R)的開口(44)的數量為具有較長的延伸段(RL)的開口(44L)的整數倍。

18.按照權利要求15或16所述的輪轂系統，其特徵在於，每隔一個開口(44L)具有較長的延伸段(RL)。

19.用於旋轉感測車輪的ABS傳感器的極環，所述極環包括用於將極環裝配在車輪的輪轂上的緊固區段(42)，並且所述極環包括與所述緊固區段(42)構造成一件式的脈衝發生器區段(43)，所述脈衝發生器區段從所述緊固區段(42)出發作為在周向上封閉的環朝極環軸線(A)延伸並且設有沿周向均勻分布的開口(44、44L)、優選縫隙，其特徵在於，一些所述開口(44L)或縫隙向外具有比其他開口(44)或縫隙的延伸段(R)長的延伸段(RL)。

20.按照權利要求19所述的極環，其特徵在於，所述延伸段(R)是對於通過ABS傳感器感測所必需的延伸段。

21.按照權利要求19或20所述的極環，其特徵在於，所述延伸段(RL)向外比其他開口或縫隙的延伸段(R)長2和10mm之間。

22.按照權利要求19、20或21中任一項所述的極環，其特徵在於，具有對於感測必需的延伸段(R)的開口(44)的數量為具有較長的延伸段(RL)的開口(44L)的整數倍。

23.按照權利要求19、20或21中任一項所述的極環，其特徵在於，每隔一個開口(44L)具有較長的延伸段(RL)。

24.按照權利要求19所述的極環，其特徵在於，所述脈衝發生器區段(43)在其內邊緣上設有彎邊(48)。