形成軸承箱並裝備有信息傳感系統的組件的製作方法

2023-07-24 13:44:51 2

專利名稱：形成軸承箱並裝備有信息傳感系統的組件的製作方法
形^i承箱並^^有4言息傳感系統的組件
姊領域
本發明涉及一種形成軸承箱的組件，所i^且件裝備有信息傳感系統，所述 信息傳感系統包括生^/茲脈衝的編碼器以及iU有至少兩個能夠檢測這些脈沖 的傳感元件的傳感器。
背景M
當所iti且件裝備有感測旋^^、角位置和/或旋轉方向的系統時，所iiM 件尤其可用於安^^幾動車的i^有防抱死制動系統的車輪。i!4因為剎車輔助 計#^幾可^^1所述信息。
所述組件產生的一個問M,面對周圍環境汙染的軸承間隙的保護，尤其
;i布I^所述軸承間隙附近的編碼器的係二護。
為解決該問題，已經提出將一個蓋附連到軸承箱以保護編碼器。然而，在 傳感器布置在蓋前面的情況下，則產生了通it^d^讀^U茲脈沖的問題。itA 因為除了蓋存在時的固有距離^Jf,傳感元件必須布置成與編碼器隔開一定的 氣隙距離以便能夠^M言息，穿il^還減小了將要讀取的信息的雖。
jtbit,該問題對於形成用於安^^幾動車的非驅動車輪的軸承箱是至關重要 的。iiA因為在此情況下承載編碼器的旋轉構件是內部構件，因此其與包括傳 動裝置的旋轉構件相比具有較小的直徑。因此，編碼器的直徑也小，這P艮制了 產生樂jO中的;^^f茲極的尺寸，從而P艮制了所述脈沖的幅值。因此，尤其是在這
種類型的安裝中，氣隙距離太小以致於不能為軸承箱裝備用於保護編碼器的蓋。 為解決該問題，已經提出為軸^T葛裝l個蓋，該蓋在其與傳感元件相對 的面上與傳感器結合成一體。儘管該解決方案可以通過移動傳感^f吏其更靠近 傳感元件而J^L氣P求距離的限制，但是這種解決方案使得專門用於每個安裝幾 何結構的傳感器蓋的設計^口複雜。
本發明的目的是通過提出一種形成軸承箱的組件來減^W技術的問題， 在所述軸承箱中編碼器由一個蓋保護，同時^^通it^^傳送的信息的M 率(resolution )，並JUt甚至適用於小編碼器直徑和/或與軸承箱才A^^分離的
傳感器。

發明內容
為此，本發明提出一種形成軸承箱的組件，所i^且件裝備有信息傳感器系
統，所述信息傳感器系統包括產生磁脈衝的編碼器^i^有至少兩個能夠;f^則 這些脈衝的傳感元件的傳感器，所述軸承包^jt轉的內部構件、固定的夕Mp構 件以及iU在所糊件之間形成的軸承間隙中的滾動體，所述軸承箱還包括蓋， 該蓋固定到固定構件以在側面堵S^斤述軸承間隙，其中
所述編碼器固定到旋轉構件並位於所述蓋的後面，而所迷傳感元件與所述 編碼器相對iW置在所i^的前面，以^ti^斤itA檢測所述脈衝；並且
所述傳感器包括用於處理由傳感元件^^則到的信號的處理設備，所艦理
設備包括觸^^置和將XOR (排除OR)功能應用到所敞良的信號的裝置，以 相對於^^則到的信號的，率增加輸出信號的，率。


本發明的其它目的和優點將在下面結合附圖給出的描述中顯現，其中 圖1以縱向剖面示出才娥本發明的一個實施方式的形成軸承箱的組件； 圖2是圖1的方欠大圖，示出了編碼器、蓋和傳感器相對於軸承箱的相應布
置；
圖3絲示檢測到的信號的處理的圖表。 M實施方式
下面參見圖1和2描述形成軸承箱(bearing housing)的組件的一個實施 方式，所i^且件尤其A^於安^f幾動車的非驅動車輪。
軸^l富包括固定的夕h^構件l，該夕Np構件包^i經有固定孔2a的法蘭2， 所述固定^^置^L^t過螺釘或螺農來固定軸承箱，例如固定到機動車的懸 ^ L件上。所述軸; ^還包^^轉的內部構件3，該內部構#^1有板4，該板 iU有固定孔4a,以^bi午車輪的i^接。
在這兩個構件1 、 3之間形^軸承間隙(bearing space)以允許所ii^件 的相對旋轉。為此，每個構件1、 3具有兩個軸向間隔開的軸;^itii (bearing track )，以在所糊件之間形成兩個軸;fU阮(bearing way),在該軸;f^中分別 iM有一排球形的滾動體5。
在圖1中，所述內部構件3包括主體和附連環6，該環安f^所iii體的外
表面上， 一軸^tii形成於所述環上，並且另一軸^ii形成於所iii體上。
然而，本發明並不限於軸承箱，尤其是涉;sj斤述法蘭和所艦的存在、所迷軸 個實施方式。
當希望知曉所i^走轉構件3相對於所述固定構件1的旋#^、運動方向 和/或角位置時，應該知曉:M可^^I信息傳感器系統，該信息傳感器系統包括 固定到旋轉構件的產生^3^衝的編碼器7和iU有至少兩個能夠檢測這些樂P中 的傳感元件的固定傳感器8。
為了保護所鄉碼器7iLiM圍環嫂的汙染，所述軸^K還包括蓋9，所述 蓋例如為^T屬的，其固定到所述固定構件l，以^t^側面(laterally)堵塞軸承 間隙。為此，所ii^碼器7固定到旋轉構件3並位於蓋9的後面，而所述傳感 元件與所述編碼器相對M置在所i^9的前面，以^tit^斤^檢測所述脈 衝。
在所示實施方式中，編碼器7包括框架10,該框架例如由壓制金屬板材制 成，其包括軸向表面以及徑向表面，所述軸向表面用於安鈔"旋轉環6表面的 外徑上，在所述徑向表面上固定有^*辦;^裝置。
在一個示例性的實施方式中，所述^^衝^ji裝置由多極磁體ll形成，所 述多fe^茲體由合成材拳'J成，所ii^脈衝;^裝置模製到所述徑向表面上，所 述材料包含磁1^立子以便形成多個相鄰的磁極，所述多個相鄰的> 1^目對於兩 個相鄰的f^L具有與一個^^目反的磁化方向。
編碼器7固定到內部構件3在軸承間隙的U上，更^^^il l在與車輪 的固定法蘭4相對的一側上。另外，軸承間隙的另U通過布置具有摩擦唇緣 的密封件12密封。
在所示實施方式中，蓋9包括實心盤形件，該實心盤形^HU有其上形成 有軸向表面13的姊，所述軸向表面安絲夕MP構件1 J^目應表面的內徑上。 另外，軸向表面13藉助於徑向折邊(fold) 14連接到所i^形件，所述折邊布 置^U氏靠在所必卜部構件的徑向端表面上。
在該實施方式中，尤其是通過使編碼器7布置成徑向上大體與所，表面 呈一條直線(見圖2)，從而相對於多極磁體ll的軸向位置Wf地限定了所ii^ 9的軸向位置。這樣可以使編碼器7和蓋9之間的軸向間隙最小化，從而P艮制編
碼器7和傳感元件之間的距離。
同樣為了 P艮制編碼器7和傳感元件之間的距離，所述盤形件具有徑向上與 折邊14呈一條直線的側面部分15，所述側面部^it於插AJ'J編碼器7和傳感器
8之間。所述盤形fi^具有中心;u^形狀，其適於無幹^fe^旋轉構件3的端
部。更準確地說，所iiJ:形件具有相對於側面部分15軸向偏移的中心部分16, 所述中心部Miiii接帶(connecting fillet) 17連接，以便與形成於旋轉構件3 的主，部上的環形折邊18疊置，以軸向^Mt所述環6。
在所示的實施方式中，傳感器8與固定構件1和蓋9積*^分離，尤其是 通過4ff^感元件布置成與側面部分15相對並在其間具有間隙。
除了通過概感元件布置得與編碼器7盡可育^M艮制讀擬巨離"卜，本 發明還提供了一種信息傳感系統，在所述信息傳感系統中，編碼器7發出相對 於其尺寸的高幅值信號，並且傳感器8傳送^^岸率適iS殳想應用的信號。
為此，多^L^U1包括較少數量對的 1，例如2N對^L，其中N嚴格 地小於24。尤其是，N可等於12或6，以便具有帶24或12對^L的多極^^體。 因而，^Dft的數量少，其尺寸較大以便每個^l傳送更高雖的信號。結果 是，氣隙距離(即傳感元件可檢測所傳送信號的距離)比例如具有48對^的 傳統^體更大。
然而，由這樣的磁體ll所傳送的信號的，率不大，因為編碼器7每次轉
換的;^中數量直接:^於; ^的數量。
為了消除M率的這種下降，傳感器8包括用於處理由傳感元件樹則到的 信號的處理設備，所ii^t理設4"布置用於相對於檢測到的信號的^率增加輸 出信號的^lf率。為此，所i^t理i殳備包括觸發裝置以4所觸發信號上實施 XOR (排除OR)功能的裝置。
參見圖3，描述由傳感元件傳送的兩個正弦才勤以信號S1、 S2的處理。在該 實施方式中，傳感元件可包括霍耳^傳感器或磁控電阻器。尤其是，可以使 用兩^H^感元件以使得它們每個均傳^i弦信號Sl、 S2，或者可以使用兩組傳 感元件，以便通過增加每個組中的信號來傳送分別從每個M出的兩個正弦信 號S1、 S2。在餘下的描述中，術語"傳感元件，，通常用於表示傳感元件或傳感元 件的組。
在圖3中，兩個正弦信號S1、 S290度相移(quadrature)並JL/斤具有的分
辨率等於由磁體11所傳送的信號的M率。4W^個實施方式，該90度相移 可通過將兩*感元件布置^目隔等於磁體11的 /|^1—半的距離而獲得。
才娘另一實施方式，當傳感元件之間的距離並非精確J^t應於磁體U的磁 極狄時，所艦理設備還包括';^^裝置(combination means),該混合裝置將 分別由傳感元件發出的兩個正弦信號進4^昆合，以便傳送90度相移的兩個信號 Sl、 S2。尤其是，所述^^裝置可形成信號的和與差，以^^別傳送90度相移 的信號S1、 S2。
接下來，90度相移的信號Sl、 S2由)li^^置處理以形^:字信號S'l、 S'2。 為此，信號S1、 S2可在觸發電路中大約0Ni^發，在所ii^電路中，對於
輸入信號從o值的較小的增加，輸出信號的m具有急劇的大變化，從而形成
如圖3所示的方形信號S1、 S'2。所述數，ff號S'l、 S'2電相移卯度，並且分 辨率等於多;fe^體11的M率。
在所示的實施方式中，通過應用XOR功能，則信號S'1、 S2的，率乘 以2。因而，在編碼器具有24對艦的情況下，輸出信號S的辨率等於具有 48 ^}~> 1的編碼器的，率，
權利要求
1、一種形成軸承箱的組件，所述組件裝備有信息傳感系統，所述信息傳感系統包括產生磁脈衝的編碼器(7)以及設置有至少兩個能夠檢測這些脈衝的傳感元件的傳感器(8)，所述軸承包括旋轉的內部構件(3)、固定的外部構件(1)以及滾動體(5)，所述滾動體布置在所述構件之間形成的軸承間隙中以允許所述構件相對旋轉，所述軸承還包括蓋(9)，該蓋固定到固定構件(1)以在側面堵塞所述軸承間隙，所述組件的特徵在於所述編碼器固定到旋轉構件(3)並位於所述蓋的後面，而所述傳感元件與所述編碼器相對地布置在所述蓋的前面，以便通過所述蓋檢測所述脈衝；並且所述傳感器(8)包括用於處理由所述傳感元件檢測到的信號的處理設備，所述處理設備包括觸發裝置和將XOR功能應用到所觸發的信號的裝置，以便相對於檢測到的信號的解析度增加輸出信號的解析度。
2、 ^)^'J要求1所述的組件，^#*於編碼器(7)包括多^l^體(11 )， 所述多;fel^體包括2N對^0 N嚴^"地小於24。
3、 如;M'J要求2所述的組件，M^iE^於N等於12或6。
4、 H5U'J要求1至3中任一項所述的組件，其特徵在於所述傳感元件傳 送兩個正弦信號。
5、 如^'J要求4所述的組件，^#4^於所i^t理i殳^-還包括將所述兩 個正弦信號混合以傳送兩個90度相移的正弦信號的混合裝置，所述90度相移 的信號通i^斤，J^置和XOR功能進行處理。
6、 dH5U'J要求1至5中任一項所述的組件，其特徵在於所述傳感器(8) 與所述固定構件(1)和所述蓋(9)積械地間隔開。
7、 HWJ要求1至6中^-項所述的組件，絲棘於所U (9)的 *包括安絲所必|^構件(1) Ji^目應表面的內徑上的軸向表面(13)。
8、 H5U'J要求7所述的組件，其特徵在於所述軸向表面(13)藉助於徑 向折邊(14)連接到蓋(9 )，所述徑向折邊布置^氐靠在所必卜部構件(1)的 徑向表面上。
全文摘要
本發明涉及一種形成軸承箱的組件，所述組件裝備有信息傳感系統，所述信息傳感系統包括產生磁脈衝的編碼器(7)以及設置有至少兩個能夠檢測這些脈衝的傳感元件的傳感器(8)，所述軸承包括旋轉的內部構件(3)、固定的外部構件(1)以及布置在軸承間隙中的滾動體(5)，所述軸承箱還包括蓋(9)，該蓋固定到固定構件(1)以在側面堵塞所述軸承間隙，所述編碼器固定到旋轉構件(3)並位於所述蓋的後面，而所述傳感元件與所述編碼器相對地布置在所述蓋的前面，以便通過所述蓋檢測所述脈衝，並且所述傳感器(8)包括用於處理由傳感元件檢測到的信號的處理設備，所述處理設備包括觸發裝置和將XOR功能應用到所觸發的信號的裝置，以相對於檢測到的信號的解析度增加輸出信號的解析度。
文檔編號G01D5/244GK101392800SQ20081017696
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月18日 優先權日2007年7月20日
發明者J·貝爾捷, S·魯蘭 申請人:Snr軸承股份有限公司