專(zhuān)利名稱(chēng)：帶傳感器的滾動(dòng)軸承和轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，包括一檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)等的傳感器，并涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
此前，作為帶傳感器的滾動(dòng)軸承，已有披露在JP-A-63-111416、JP-A-7-325098、JP-A-7-311212、JP-A-10-311740，等等之中的那些。
披露在JP-A-63-111416之中的帶傳感器的滾動(dòng)軸承包括具有設(shè)置在內(nèi)圈和外圈的對(duì)置兩表面中任何一面上、具有預(yù)定圖形磁化強(qiáng)度的磁性材料層，以及裝在另一面上的磁性傳感器。磁性材料層具有沿周向設(shè)置的多個(gè)圖形的磁化部分。
披露在JP-A-7-325098之中的帶傳感器的滾動(dòng)軸承如前述文件之中那樣包括設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)圈上的磁化部分和設(shè)置在靜止圈上的磁性傳感器，并具有內(nèi)圈與外圈之間的加大間隙以提供一個(gè)加大的空間，在其中裝放磁化部分和傳感器。
所有這些結(jié)構(gòu)都包括一傳感器，其裝在外圈上，外圈是帶有一卡持體的靜止圈；以及一檢測(cè)件，諸如一多極磁鐵，其安裝在內(nèi)圈上，內(nèi)圈是轉(zhuǎn)動(dòng)圈。
其次，圖45圖示披露在JP-A-7-311212之中的一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承1090。滾動(dòng)軸承1090包括滾珠1093，其可滾動(dòng)地卡持在外圈1091與內(nèi)圈1092之間。在軸向一側(cè)上設(shè)置密封件1094。在對(duì)置于密封件的端部表面上，傳感器1096設(shè)置在具有卡持件1095的外圈1091上，而檢測(cè)件1099設(shè)置在具有卡持件1098的內(nèi)圈1092上。
裝在外圈1091上的卡持件1095具有安裝部分1095a，其配裝在外圈1091內(nèi)表面上；凸緣部分1095b，其連接于安裝部分1095a，并沿徑向向外伸展；以及傳感器卡持部分1095c，連接于凸緣部分1095b而沿軸向伸展。凸緣部分1095b蓋住外圈1091端部表面的全部面積。在傳感器卡持部分1095c的內(nèi)表面上卡持著傳感器1096。
裝在內(nèi)圈1092上的卡持件1098制成得具有L形截面，包括圓筒形部分，配裝在內(nèi)圈1092外表面上，以及檢測(cè)件卡持部分，從圓筒形部分沿徑向向外伸展；且卡持件1098以這樣的配置卡持檢測(cè)件1099，即檢測(cè)件1099沿軸向?qū)χ糜趥鞲衅?096而其間具有些微間隙。
一般，帶傳感器的軸承用作檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)物體諸如軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、方向或角度的一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置包括一轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)物體外側(cè)，以及檢測(cè)件，其周期性地設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)物體的表面上。轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器可根據(jù)檢測(cè)材料的檢測(cè)周期和檢測(cè)材料的配置周期來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、方向和角度。
JP-A-9-42994披露了一種旋轉(zhuǎn)樞軸軸承，它包括一回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器。這種回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器包括一標(biāo)尺和一傳感器，各自裝在作為軸承座圈的內(nèi)圈和外圈上。標(biāo)尺具有各N極和各S極，它們交替地沿著轉(zhuǎn)軸的周邊配置。傳感器感受各N極和各S極的磁力以檢測(cè)各脈沖信號(hào)并數(shù)出脈沖信號(hào)的次數(shù)。信號(hào)轉(zhuǎn)換器按照脈沖信號(hào)的次數(shù)轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)為角度數(shù)據(jù)并顯示角度數(shù)據(jù)。
JP-A-7-218239披露了一種帶轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)器的軸承，包括一格柵圖形，設(shè)置在軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)圈上；多個(gè)LED，設(shè)置得對(duì)置于格柵圖板；以及多個(gè)檢測(cè)光線的PD，光線由一光源發(fā)出并由前面提及的圖形予以修正。由多個(gè)LED發(fā)出的光線各自在光格柵圖形上形成一光束斑點(diǎn)。光束斑點(diǎn)由于格柵圖形的黑暗和光亮部分而呈現(xiàn)出反射光強(qiáng)度的周期性變化。多個(gè)PD各自探測(cè)反射光強(qiáng)度的變化并按照探測(cè)結(jié)果計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
JP-A-7-218248披露了一種接觸式轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置。這種轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置包括一絕緣材料層，其設(shè)置在外圈的端部表面上；一導(dǎo)體圖形，設(shè)置在絕緣材料層上；以及一觸頭，設(shè)置在對(duì)置于導(dǎo)體圖形的內(nèi)圈上。觸頭隨著轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)交替地與導(dǎo)體圖形和絕緣材料形成接觸。導(dǎo)體圖形在與觸頭接觸時(shí)是短路和導(dǎo)通的。轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢測(cè)裝置通過(guò)出現(xiàn)/不出現(xiàn)導(dǎo)體圖形對(duì)觸頭的導(dǎo)通而檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
其次，JP-A-2000-346673披露了一種轉(zhuǎn)動(dòng)速度檢測(cè)裝置，它包括磁鐵，設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)物體周邊上；以及單一磁性傳感器，它設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)物體近處，并檢測(cè)由磁鐵形成的磁通量。轉(zhuǎn)動(dòng)物體具有順序設(shè)置在其中的多個(gè)N極、S極和非極性裝置，而磁性傳感器檢測(cè)N極、S極和非極性物體的磁力，并可檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。此外，磁性傳感器根據(jù)各磁極(“N極-S極-非極性裝置”或“非極性裝置-S極-N極”)的檢測(cè)次序來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。這種轉(zhuǎn)動(dòng)速度檢測(cè)裝置可以利用單一磁性傳感器測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向并因而不需要在其中設(shè)置另一傳感器，而且在減小軸承尺寸方面是有利的。
不過(guò)，如圖45之中所示，在傳感器1096置于器件的情況下軸向受壓以便如箭頭P所示那樣向其施加負(fù)載而將其壓入到外殼中時(shí)，傳感器1096與檢測(cè)件1099之間的間隙可能出現(xiàn)偏離，使得不可能精確地檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)等。其次，可以施加載荷P以設(shè)定用于滾動(dòng)軸承1090的導(dǎo)向壓力，偶爾導(dǎo)致傳感器1096與檢測(cè)件1099的間隙有所偏離?？ǔ旨?095與傳感器1096之間的間隙通常由樹(shù)脂模塑以固定傳感器1096并固而可能輕易由載荷P損壞或變形。
此外，由于軸承的內(nèi)圈與外圈之間的間隙通常較小，所以必須使傳感器或?qū)χ玫臋z測(cè)件做得較薄。不過(guò)，由于傳感器設(shè)置得與傳感器安裝板件形成一體，所以難以把傳感器厚度減小到預(yù)定的限度或更小一些。以上援引的JP-A-63-111416提議，可以設(shè)置整合于內(nèi)圈或外圈的磁性材料層以減小檢測(cè)件的厚度，但是形成這樣一層需要專(zhuān)門(mén)的工藝，會(huì)導(dǎo)致增大生產(chǎn)成本。
以上援引的JP-A-7-325098提議，可以加大內(nèi)圈與外圈之間的間隙以簡(jiǎn)化磁性傳感器或檢測(cè)件的結(jié)構(gòu)，但必須沿軸向平行配置多個(gè)傳感器，從而增大了整個(gè)軸承的寬度。
其次，當(dāng)帶有傳感器的滾動(dòng)軸承設(shè)置在某一可生成磁通量的設(shè)備，諸如電機(jī)和高頻電源近處時(shí)，從這種設(shè)備漏出的磁通量會(huì)影響構(gòu)成傳感器的電路，偶而導(dǎo)致傳感器的錯(cuò)誤運(yùn)作。再者，在使其交變電源經(jīng)由其外殼接地的設(shè)備與固定到其上的帶傳感器滾動(dòng)軸承一起使用的情況下，如果外殼不是充分接地的，則交變電源的電壓同樣施加于傳感器。這伴隨著微弱電流流過(guò)傳感器，偶爾導(dǎo)致傳感器的輸出信號(hào)與起因于電源頻率等的噪音相混雜。
其次，在JP-A-2000-346673的情況下，因在開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)之前儲(chǔ)存角度的存儲(chǔ)器失效或更換之故，開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)期間的角度數(shù)據(jù)可能被遺失。在此情況下，不利的是，相對(duì)參照位置被丟失，使之不可能計(jì)算絕對(duì)角度，除非重新設(shè)定參照角度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一項(xiàng)目的是提供一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，可以保持其很高的檢測(cè)精度，即使載荷作用于其上以致壓靠軸承座圈的端部表面。
本發(fā)明的另一目的是提供一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，具有多個(gè)合并于其中的傳感器，并可具有減小了的寬度。
本發(fā)明的又一目的是提供一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，可以阻擋諸如磁通量泄漏這樣的外部干擾以保持很高的檢測(cè)精度。
本發(fā)明的又一目的是提供一種帶有傳感器作為轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置的軸承，此裝置具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，能夠在使用單一傳感器的同時(shí)檢測(cè)一轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度。
為了實(shí)現(xiàn)上述各項(xiàng)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，包括傳感器，其安裝在靜止件上；以及編碼器，其安裝在相對(duì)于靜止件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)件上，編碼器包括與傳感器相對(duì)的傳感器對(duì)置表面，編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離隨位置變化而傳感器適于通過(guò)測(cè)量該距離的變化來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述傳感器對(duì)置表面由多個(gè)傳感器對(duì)置表面構(gòu)成，而編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離因傳感器對(duì)置表面不同而不同。
優(yōu)選地，編碼器具有分別設(shè)置在傳感器對(duì)置表面上排列成一行的多個(gè)磁化區(qū)域。
優(yōu)選地，編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離逐漸增大或減小。
優(yōu)選地，編碼器具有在傳感器對(duì)置表面上排列成一行的多個(gè)磁化區(qū)域。
優(yōu)選地，多個(gè)磁化區(qū)域由多個(gè)交替排列的N和S極形成。
優(yōu)選地，編碼器沿著轉(zhuǎn)動(dòng)件的軸向設(shè)置得對(duì)置于傳感器。
優(yōu)選地，編碼器沿著轉(zhuǎn)動(dòng)件的徑向設(shè)置得對(duì)置于傳感器。
優(yōu)選地，設(shè)置一溫度測(cè)量部分，用于測(cè)量傳感器或編碼器或周邊各構(gòu)件的溫度。
優(yōu)選地，設(shè)置一密封件，用于密封編碼器和傳感器。
其次，本發(fā)明提供了一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)圈；外圈；滾動(dòng)件，其可滾動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈與外圈之間；傳感器，其安裝在內(nèi)圈和外圈二者之一上；以及編碼器，其安裝在外圈和內(nèi)圈二者中另一個(gè)上，編碼器包括與傳感器相對(duì)的傳感器對(duì)置表面，編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離隨位置變化，而傳感器適于通過(guò)測(cè)量該距離的變化來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述傳感器對(duì)置表面由多個(gè)傳感器對(duì)置表面構(gòu)成，而傳感器與編碼器的傳感器對(duì)置表面之間的距離因傳感器對(duì)置表面的不同而不同。
優(yōu)選地，編碼器具有多個(gè)磁化區(qū)域，其排列成一行并分別設(shè)置在多個(gè)傳感器對(duì)置表面上。
優(yōu)選地，編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離逐漸增大或減小。
優(yōu)選地，編碼器具有多個(gè)磁化區(qū)域，它們排列成一行并設(shè)置在傳感器對(duì)置表面上。
優(yōu)選地，多個(gè)磁化區(qū)域由多個(gè)交替排列的N和S極形成。
優(yōu)選地，編碼器設(shè)置得沿軸向?qū)χ糜趥鞲衅鳌?br> 優(yōu)選地，編碼器設(shè)置得沿徑向?qū)χ糜趥鞲衅鳌?br> 優(yōu)選地，設(shè)置一溫度測(cè)量部分，用于測(cè)定傳感器或編碼器或周邊各構(gòu)件的溫度。
優(yōu)選地，設(shè)置一密封件，用于密封編碼器和傳感器。
其次，本發(fā)明提供了一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)圈；外圈；滾動(dòng)件，它們可滾動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈與外圈之間；傳感器，其設(shè)置在內(nèi)圈和外圈二者之一上；檢測(cè)件，其設(shè)置在內(nèi)圈和外圈二者中另一個(gè)上，沿徑向?qū)χ糜趥鞲衅鞫m于由傳感器予以感測(cè)；第一卡持件，其固定于外圈的外圈端部表面上，卡持傳感器和檢測(cè)件二者之一；以及第二卡持件，其固定于內(nèi)圈的內(nèi)圈端部表面上，卡持傳感器和檢測(cè)件二者中的另一個(gè)，內(nèi)圈端部表面和外圈端部表面中的至少一個(gè)配置得不由傳感器或檢測(cè)件沿軸向推壓。
優(yōu)選地，第一卡持件或第二卡持件具有一凸緣部分，該凸緣部分沿徑向伸展而接觸于內(nèi)圈端部表面或外圈端部表面；以及內(nèi)圈端部表面和外圈端部表面中的至少一個(gè)配置得經(jīng)由凸緣部分沿軸向推壓。
優(yōu)選地，具有凸緣部分的第一卡持件或第二卡持件安裝在作為靜止圈的內(nèi)圈或外圈上，且凸緣部分接觸于靜止圈的端部表面以卡持傳感器。
優(yōu)選地，安裝在作為靜止圈的內(nèi)圈或外圈上的第一或第二卡持件具有彎折部分，該彎折部分沿徑向向上彎折而設(shè)置在配裝在靜止圈的內(nèi)或外表面上的安裝部分的前端處。
優(yōu)選地，彎折部分的前端從安裝在作為轉(zhuǎn)動(dòng)圈的內(nèi)圈或外圈上的第一卡持件或第二卡持件的沿徑向伸展的側(cè)壁的滾動(dòng)件一側(cè)伸向其對(duì)置于滾動(dòng)件的一側(cè)。
優(yōu)選地，第一卡持件和第二卡持件卡持傳感器和檢測(cè)件，且傳感器和檢測(cè)件沿徑向彼此對(duì)置。
優(yōu)選地，由第一卡持件卡持的、傳感器和檢測(cè)件二者之一比由第二卡持件卡持的、傳感器和檢測(cè)件二者中的另一個(gè)設(shè)置得較為靠近內(nèi)部。
其次，本發(fā)明提供了一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)圈；外圈；滾動(dòng)件，可滾動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈與外圈之間；以及多個(gè)傳感器，它們?cè)O(shè)置在內(nèi)圈和外圈二者之一上，所述多個(gè)傳感器設(shè)置在沿著軸向的相同位置處。
優(yōu)選地，所述帶傳感器的滾動(dòng)軸承還包括一檢測(cè)件，該檢測(cè)件在與多個(gè)傳感器相同的軸向位置處對(duì)置于傳感器設(shè)置在內(nèi)圈和外圈中的另一個(gè)上，適于由傳感器予以感測(cè)。
優(yōu)選地，檢測(cè)件是一環(huán)形材料，其具有一外表面和一內(nèi)表面，而外表面和內(nèi)表面二者都由多個(gè)傳感器的任何一個(gè)予以感測(cè)。
優(yōu)選地，檢測(cè)件的外表面和內(nèi)表面具有磁化區(qū)域，在其上形成不同的磁化圖形。
優(yōu)選地，多個(gè)傳感器設(shè)置在彼此在圓周上偏離的各位置處。
優(yōu)選地，密封構(gòu)件設(shè)置在多個(gè)傳感器與滾動(dòng)件之間。
優(yōu)選地，多個(gè)傳感器包括磁性傳感器、溫度傳感器和振動(dòng)傳感器。
其次，本發(fā)明提供了一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)圈；外圈；滾動(dòng)件，可滾動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈與外圈之間；傳感器，其設(shè)置在內(nèi)圈和外圈二者之一上；檢測(cè)件，其設(shè)置在內(nèi)圈和外圈二者中另一個(gè)上，徑向?qū)χ糜趥鞲衅?，適于由傳感器予以感測(cè)；以及噪音屏蔽，其設(shè)置在傳感器和檢測(cè)件附近。
優(yōu)選地，傳感器是一磁性傳感器，它可感測(cè)由檢測(cè)件產(chǎn)生的磁性。
優(yōu)選地，所述帶傳感器的滾動(dòng)軸承還包括第一卡持件，其由磁性材料制成，固定于外圈上，可卡持傳感器和檢測(cè)件二者之一；以及第二卡持件，其由磁性材料制成，固定于內(nèi)圈上，可卡持傳感器和檢測(cè)件二者中另一個(gè)；其中第一卡持件和第二卡持件起到噪音屏蔽的作用。
優(yōu)選地，第一卡持件和第二卡持件中至少一個(gè)具有一側(cè)壁，該側(cè)壁在傳感器和檢測(cè)件對(duì)置于滾動(dòng)件的一側(cè)上沿徑向延伸；以及第一卡持件和第二卡持件覆蓋傳感器和檢測(cè)件而具有一U形橫截面。
優(yōu)選地，所述帶傳感器的滾動(dòng)軸承還包括一居中側(cè)壁，其沿徑向設(shè)置得伸向傳感器和檢測(cè)件的滾動(dòng)件一側(cè)；其中居中側(cè)壁起到噪音屏蔽的作用。
優(yōu)選地，第一卡持件和第二卡持件可卡持傳感器和檢測(cè)件，且傳感器和檢測(cè)件沿徑向彼此對(duì)置。
其次，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，包括編碼器，其安裝在相對(duì)于靜止件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)件上并由多個(gè)排列成一行的磁化區(qū)域形成；以及傳感器，其安裝在靜止件上并對(duì)置于編碼器，適于檢測(cè)編碼器上多個(gè)磁化區(qū)域的磁力，多個(gè)磁化區(qū)域具有不同的磁通密度。
優(yōu)選地，編碼器上的多個(gè)磁化區(qū)域由多個(gè)交替配置的N和S極形成。
優(yōu)選地，編碼器上的多個(gè)磁化區(qū)域由N或S極形成。
優(yōu)選地，編碼器在沿著轉(zhuǎn)動(dòng)件軸線的方向上對(duì)置于傳感器。
優(yōu)選地，編碼器在沿著轉(zhuǎn)動(dòng)件徑向的方向上對(duì)置于傳感器。
優(yōu)選地，多個(gè)磁化區(qū)域以如下配置予以設(shè)置，即磁通密度逐漸增大或減小。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置還設(shè)置一溫度測(cè)量部分，用于測(cè)量傳感器或編碼器或周邊各構(gòu)件的溫度。
優(yōu)選地，設(shè)置一密封件，用于密封編碼器和傳感器。
其次，本發(fā)明提供了一種帶傳感器的軸承，包括內(nèi)圈；外圈；編碼器，其安裝在外圈和內(nèi)圈二者之一上并由多個(gè)排列成一行的磁化區(qū)域形成；以及傳感器，其安裝在外圈和內(nèi)圈二者中另一個(gè)上并對(duì)置于編碼器，適于檢測(cè)編碼器上多個(gè)磁化區(qū)域的磁力，多個(gè)磁化區(qū)域具有彼此不同的磁通密度。
優(yōu)選地，編碼器上的多個(gè)磁化區(qū)域由多個(gè)交替排列的N和S極形成。
優(yōu)選地，編碼器上的多個(gè)磁化區(qū)域由N或S極形成。
優(yōu)選地，編碼器沿軸向設(shè)置得對(duì)置于傳感器。
優(yōu)選地，編碼器沿徑向設(shè)置得對(duì)置于傳感器。
優(yōu)選地，多個(gè)磁化區(qū)域以如下配置予以設(shè)置，即磁通密度逐漸增大或減小。
優(yōu)選地，設(shè)置一溫度測(cè)量部分，用于測(cè)量傳感器或編碼器或周邊各構(gòu)件的溫度。
優(yōu)選地，設(shè)置一密封件，用于密封編碼器和傳感器。
本發(fā)明的帶傳感器滾動(dòng)軸承包括一內(nèi)圈；一外圈；各滾動(dòng)件，可滾動(dòng)地設(shè)置在上述內(nèi)圈與上述外圈之間；一傳感器，設(shè)置在上述內(nèi)圈和上述外圈二者之一上；一檢測(cè)件，設(shè)置在上述內(nèi)圈和上述外圈二者之另一上，沿徑向?qū)χ糜谏鲜鰝鞲衅鞫m于由上述傳感器予以感測(cè)；一第一卡持件，固定于上述外圈的外圈端部表面，并卡持上述傳感器和上述檢測(cè)件二者之一；以及一第二卡持件，固定于上述內(nèi)圈的內(nèi)圈端部表面，并卡持上述傳感器和上述檢測(cè)件二者之另一個(gè)，其中上述內(nèi)圈端部表面和上述外圈端部表面中至少一個(gè)配置得沿軸向不被壓靠上述傳感器或上述檢測(cè)件。
其次，本發(fā)明的帶傳感器滾動(dòng)軸承包括一內(nèi)圈；一外圈；滾動(dòng)件，可滾動(dòng)地設(shè)置在上述內(nèi)圈與上述外圈之間；以及多個(gè)傳感器，設(shè)置在上述內(nèi)圈與外圈上，其中上述多個(gè)傳感器設(shè)置在沿著軸向的同一位置處。
再者，本發(fā)明的帶傳感器滾動(dòng)軸承包括一內(nèi)圈；一外圈；各滾動(dòng)件，可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在上述內(nèi)圈與上述外圈之間；一傳感器，設(shè)置在上述內(nèi)圈與外圈二者之一上；一檢測(cè)件，設(shè)置在上述內(nèi)圈和外圈二者之另一上，沿徑向?qū)χ糜谏鲜鰝鞲衅?，該檢測(cè)件適于由上述傳感器予以感測(cè)；以及一噪音屏蔽，設(shè)置在上述傳感器和上述檢測(cè)件的近處。
其次，本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置包括一編碼器，其安裝在相對(duì)于靜止件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)件上，并由多個(gè)配置成一行的磁化區(qū)域構(gòu)成；以及一傳感器，其安裝在上述靜止件上對(duì)置于上述編碼器而適于檢測(cè)在上述編碼器上的上述多個(gè)磁化區(qū)域的磁力，其中上述多個(gè)磁化區(qū)域具有各不相同的磁通密度。
其次，本發(fā)明的帶傳感器的滾動(dòng)軸承包括內(nèi)圈；外圈；滾動(dòng)件，其可滾動(dòng)地設(shè)置在上述外圈和上述內(nèi)圈之間；編碼器，其安裝在上述內(nèi)圈和上述外圈之一上并由多個(gè)排列成一行地磁化區(qū)域形成；以及傳感器，其安裝在上述外圈和上述內(nèi)圈中的另一個(gè)上，與上述編碼器對(duì)置，適于探測(cè)上述編碼器上的上述多個(gè)磁化區(qū)域的磁力，其中上述多個(gè)磁化區(qū)域具有不同的磁通密度。
其次，本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置包括一傳感器，安裝在一靜止件上；以及一編碼器，安裝在相對(duì)于靜止件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)件上，并包括與傳感器相對(duì)的傳感器對(duì)置表面，其中上述編碼器的上述傳感器對(duì)置表面與上述傳感器之間的距離隨位置而變化，而上述傳感器適于通過(guò)測(cè)定上述距離的變化來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
再者，本發(fā)明的帶傳感器滾動(dòng)軸承包括一內(nèi)圈；一外圈；各滾動(dòng)件，可滾動(dòng)地設(shè)置在上述外圈與上述內(nèi)圈之間；一傳感器，安裝在上述內(nèi)圈和外圈二者之一上；以及一編碼器，安裝在上述外圈和內(nèi)圈二者之另一上，該編碼器包括一與傳感器對(duì)置的傳感器對(duì)置表面，其中上述編碼器的上述傳感器對(duì)置表面與上述傳感器之間的距離隨位置而變化，而上述傳感器適于通過(guò)測(cè)定距離的變化來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。


圖1是第一實(shí)施例的總的示意簡(jiǎn)圖；圖2是第一實(shí)施例主要部分的放大視圖；圖3是第二實(shí)施例主要部分的放大視圖；圖4是第三實(shí)施例主要部分的放大視圖；圖5是第四實(shí)施例主要部分的放大視圖；圖6是第五實(shí)施例主要部分的放大視圖；圖7(a)是第六實(shí)施例主要部分的放大視圖；而圖7(b)是在由圖7(a)中箭頭b指明的方向上觀看時(shí)的簡(jiǎn)圖；圖8是第七實(shí)施例主要部分的放大視圖；圖9是用在第七實(shí)施例之中的多極磁鐵的外部透視圖；圖10是第八實(shí)施例主要部分的放大視圖；
圖11是第九實(shí)施例主要部分的放大視圖；圖12是第十實(shí)施例主要部分的放大視圖；圖13圖示作為滾動(dòng)裝置的一種深溝球軸承，包括安裝在其中的根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第十一實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置；圖14是圖示編碼器310的透視圖；圖15是編碼器310的局部放大視圖；圖16是圖示由傳感器320檢測(cè)出來(lái)的輸出信號(hào)圖線；圖17是用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第十二實(shí)施例的、一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置之中的編碼器315的局部放大視圖；圖18是圖示由傳感器320檢測(cè)出來(lái)的輸出信號(hào)圖線；圖19圖示作為滾動(dòng)裝置的一種深溝球軸承，包括裝在其中的根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第十三實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置；圖20是圖示編碼器330的透視圖；圖21是編碼器330的局部放大視圖；圖22是編碼器335的局部放大視圖，此編碼器用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十四實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置之中；圖23圖示作為帶傳感器滾動(dòng)軸承的一種深溝球軸承，包括裝在其中的、根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十五實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置；圖24圖示作為滾動(dòng)裝置的一種深溝球軸承，包括裝在其中的、根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第十六實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置；圖25是圖示編碼器410的平面視圖；圖26是編碼器410的局部放大透視圖；圖27是圖示由傳感器420檢測(cè)出來(lái)的輸出信號(hào)的圖線；圖28是編碼器415的局部放大透視圖，此編碼器用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第十七實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置之中；圖29是編碼器416的局部放大透視圖，此編碼器用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第十八實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置之中；圖30是圖示由傳感器425檢測(cè)出來(lái)的輸出信號(hào)的圖線；圖31圖示作為滾動(dòng)裝置的一種深溝球軸承，包括裝在其中的、根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第十九實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置；圖32是圖示編碼器430的平面視圖；
圖33是編碼器430的局部放大透視圖；圖34是編碼器435的局部放大透視圖，此編碼器用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置之中；圖35是編碼器436的局部放大透視圖，此編碼器用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十一實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置之中；圖36是圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十二實(shí)施例的一種編碼器450的平面視圖；圖37是編碼器450的局部放大透視圖；圖38是圖示由編碼器440檢測(cè)出來(lái)的輸出信號(hào)的簡(jiǎn)圖；圖39是圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十三實(shí)施例的一種編碼器455的局部放大透視圖；圖40是圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十四實(shí)施例的一種編碼器460的示意圖；圖41是圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十四實(shí)施例的一種編碼器460的平面視圖；圖42是編碼器460的局部放大透視圖；圖43是圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十五實(shí)施例之中的一種編碼器465的局部放大透視圖；圖44是作為滾動(dòng)裝置的一種深溝球軸承，包括根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十六實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置；圖45是圖示相關(guān)技術(shù)中一種帶傳感器的滾動(dòng)裝置的示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各實(shí)施例此后將結(jié)合各圖詳細(xì)地予以說(shuō)明。
(第一實(shí)施例)圖1圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種帶傳感器滾動(dòng)軸承10。帶傳感器的滾動(dòng)軸承10包括多個(gè)滾珠(滾動(dòng)件)13，夾置在外圖11與內(nèi)圈12之間。多個(gè)滾珠13由保持架13a沿周向彼此隔開(kāi)地可滾動(dòng)地予以卡持。
在此，外圈11是靜止圈而內(nèi)圈12是轉(zhuǎn)動(dòng)圈。
在滾動(dòng)軸承10軸向的一側(cè)上(圖上看來(lái)是左側(cè))設(shè)置屏板14作為密封件。屏板14在其底端(外部周邊)處固定于外圈11。屏板14的前端(內(nèi)部周邊)與內(nèi)圈12不形成接觸，并且是一種無(wú)接觸密封件。
可以采用如圖45之中所示的接觸密封件。
在滾動(dòng)軸承10軸向的另一側(cè)上(圖上看來(lái)是右端)，第一卡持件15固定于外圈11而第二卡持件18固定于內(nèi)圈12。第一卡持件15和第二卡持件18可以由金屬制作并可以通過(guò)板金加工等制成。
第一卡持件15具有圓筒形安裝部分15a，其配裝在外圈11的內(nèi)表面上；凸緣部分15b，其連接于安裝部分15a，沿徑向向外伸出；延伸部分15c，在與沿軸向伸展的安裝部分15a相同的徑向位置處連接于凸緣部分15b；以及傳感器卡持部分15d，連接于延伸部分15c的軸向端部并沿徑向向內(nèi)伸展的。其次，在對(duì)置于凸緣部分15b的安裝部分一例15a上(圖上看來(lái)是左側(cè))設(shè)置沿徑向向內(nèi)升起的彎曲部分15e。
第二卡持件18具有連接部分18a，沿徑向伸展并在其底端處(內(nèi)部周邊)嵌塞于形成于內(nèi)圈12外部表面上的槽溝；以及檢測(cè)件卡持部分18b，連接于沿徑向伸展的連接部分18a的前端(外部周邊)。
在第二卡持件18的檢測(cè)件卡持部分18b的內(nèi)部周邊上卡持一個(gè)環(huán)形的多極磁鐵19作為檢測(cè)件。
第一卡持件15的傳感器卡持部分15d的前端從多極磁鐵19向內(nèi)突出，而作為單獨(dú)一體的傳感器卡持環(huán)17安裝于其上。在傳感器卡持環(huán)17的外部周邊上卡持磁性傳感器16作為傳感器。磁性傳感器16彼此稍微離開(kāi)地設(shè)置在多極磁鐵19的內(nèi)部周邊上，而兩個(gè)磁性傳感器沿徑向彼此對(duì)置。第一卡持件15不與第二卡持件18和磁性傳感器16形成接觸，且第二夾持件18不與第一卡持件15和磁性傳感器16相接觸。
作為多極磁鐵19，使用的一種是，具有第一部分19a和第二部分19b，第一部分和第二部分各具不同的磁化圖形，第二部分19b沿軸向鄰近第一部分19a。第一部分19a具有多個(gè)(比如總共64)S和N極，沿周向交替配置。第二部分19b具有S和N兩極，只在一個(gè)位置處沿周向配置。
磁性傳感器16也具有第一部分16a和第二部分16b，它們分別沿徑向設(shè)置得對(duì)置于多極磁鐵19的第一部分19a和第二部分19b。內(nèi)圈12的轉(zhuǎn)動(dòng)速度可以在磁性傳感器16的第一部分16a處予以觀測(cè)，而內(nèi)圈12的轉(zhuǎn)動(dòng)相位可以在第二部分16b處予以觀測(cè)。
圖2是圖1主要部分的放大視圖。如圖2之中所示，第一卡持件15的凸緣部分15b彎曲成沒(méi)有間隙的U形并沿徑向伸展，而其兩側(cè)表面之一與外圈11形成接觸。即使當(dāng)如圖中由箭頭P所示的任一壓力載荷施加于凸緣部分15b的另一側(cè)表面時(shí)，凸緣部分15b也不經(jīng)受變形而壓力載荷P1被傳遞給外圈11，這是由于凸緣15b被支承在外圈端部表面上。由于第一卡持件15的延伸部分15c如前述在與安裝部分15a相同的徑向位置處沿軸向伸展，經(jīng)由凸緣部分15b向外圈端部表面施加壓力載荷不會(huì)受到延伸部分15c的妨礙。
其次，在本實(shí)施例中，基本上內(nèi)圈12端部表面的總面積比各磁性傳感器16和傳感器卡持環(huán)17都更加位于內(nèi)側(cè)。換句話說(shuō)，基本上內(nèi)圈12端部表面的總面積是露出的而壓力載荷的施加不會(huì)被磁性傳感器16也不會(huì)被傳感器卡持環(huán)17所妨礙，如由圖中箭頭P2所示。
再者，如圖2之中所示，設(shè)置在第一卡持件15安裝部分15a上的彎曲部分15e前端伸向連接部分18a一側(cè)，該連接部分18a是第二卡持件18的沿徑向伸展的側(cè)壁，與滾珠相背(伸出量為A)。由于隨著內(nèi)圈12和第二卡持件18的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心力所致，存在于內(nèi)圈12一側(cè)上諸如潤(rùn)滑酯這樣的潤(rùn)滑劑沿著連接部分18a接近滾珠13的一側(cè)流向外圈11。潤(rùn)滑劑撞擊彎曲部分15e，由此它隨后被導(dǎo)向滾珠13。換句話說(shuō)，潤(rùn)滑劑為彎曲部分15e所阻止，并因而不漏出軸承空間。
按照具有前所提及的配置的帶傳感器滾動(dòng)軸承10，內(nèi)圈12的端部表面可以沿軸向直接受壓而外圈11的端部表面可以只經(jīng)由第一卡持件15的凸緣部分15b沿軸向受壓。其次，多極磁鐵19和磁性傳感器16彼此相對(duì)置地沿徑向卡持。因此，多極磁鐵19和磁性傳感器16在組裝、調(diào)定導(dǎo)向壓力或其他情況期間不會(huì)沿軸向偏離，以防止檢測(cè)精度下降。由于滾珠軸承具有大于徑向間隙的軸向間隙，傳感器自檢測(cè)件的位置偏移在如圖45之中所示的相關(guān)技術(shù)的配置中可以很容易增大，但本實(shí)施例沒(méi)有這種擔(dān)心。
其次，按照本實(shí)施例，第一卡持件15的軸向定位可以通過(guò)凸緣部分15b作出，使得可以將第一卡持件15精確和輕易地安裝在軸承上。再者，由于其上設(shè)置有凸緣部分15b的第一卡持件15安裝在作為靜止圈的外圈11上，同時(shí)凸緣部分15b與外圈11的端部表面形成接觸，以及磁性傳感器16卡持在第一卡持件15上，所以磁性傳感器16可以極為精確地予以操作。
其次，潤(rùn)滑劑的泄漏可以通過(guò)設(shè)置在第一卡持件15上的彎曲部分15e顯著地加以防止。再者，第一卡持件15、磁性傳感器16和傳感器卡持環(huán)17，以及第二卡持件18和多極磁鐵19構(gòu)成迷宮部分，借助于它，可以顯著地防止諸如在灰塵這樣的異物進(jìn)入軸承空間。
作為傳感器，在此可用比如溫度傳感器或振動(dòng)傳感器。
(第二實(shí)施例)圖3圖示一種帶傳感器滾動(dòng)軸承20的主要部分的放大視圖，此軸承根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二實(shí)施例。在以下說(shuō)明的各實(shí)施例中，對(duì)于與已經(jīng)說(shuō)明的各構(gòu)件具有相同結(jié)構(gòu)和作用的各構(gòu)件的說(shuō)明，將通過(guò)在圖中為它們配有相同或類(lèi)似附圖標(biāo)記或符號(hào)而予以簡(jiǎn)化或省略。
在示于圖3之中的第二實(shí)施例中，第一實(shí)施例中第一卡持件15彎曲部分15e的前端進(jìn)一步配有密封唇板21。如圖3之中所示，設(shè)置在彎曲部分15e前端上的由諸如橡膠這樣的彈性件制成的密封唇板21與第二卡持件18形成接觸。密封唇板21可密封第一卡持件15與第二卡持件18之間的間隙。
作為傳感器，在此可用比如溫度傳感器或振動(dòng)傳感器。
(第三實(shí)施例)圖4圖示一種帶傳感器滾動(dòng)軸承30的主要部分的放大視圖，此軸承是根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第三實(shí)施例的。在本實(shí)施例中，同樣，外圈11是靜止圈而內(nèi)圈12是轉(zhuǎn)動(dòng)圈。
在示于圖4之中的第三實(shí)施例中，在固定于外圈11的第一卡持件35上卡持磁性傳感器16作為傳感器，而在固定于內(nèi)圈12上的第二卡持件38上卡持多極磁鐵19作為檢測(cè)件。
第一卡持件35具有安裝部分35a，其配裝在外圈11的內(nèi)表面上；凸緣部分35b，連接于安裝部分35a，與外圈端面表面接觸，并沿徑向伸展；傳感器卡持部分35c，連接于凸緣部分35b，并在與安裝部分35a相同的徑向位置處沿軸向伸展；以及彎曲部分35e，設(shè)置在對(duì)置于凸緣部分35b的安裝部分35a一側(cè)上。傳感器卡持環(huán)17安裝在傳感器卡持部分35c的內(nèi)部周邊上，而磁性傳感器16卡持在傳感器卡持環(huán)17的內(nèi)部周邊上。
第二卡持件38具有連接部分38a，其沿徑向伸展并在其底端(內(nèi)部周邊)處嵌塞于制成在內(nèi)圈12外部表面上的槽溝中；以及檢測(cè)件卡持部分38b，在比連接部分38a前端(外部周邊)更加內(nèi)側(cè)的徑向位置處沿軸向伸展。連接部分38a彎成沒(méi)有間隙的U形并沿徑向伸展而同樣起到密封件的作用。在檢測(cè)件卡持部分38b的外部周邊上卡持多極磁鐵19。
作為傳感器，在此可用比如溫度傳感器或振動(dòng)傳感器。
(第四實(shí)施例)圖5圖示一種帶傳感器滾動(dòng)軸承的主要部分的放大視圖，此軸承是根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第四實(shí)施例的。在本實(shí)施例中，同樣，外圈41是靜止圈而內(nèi)圈12轉(zhuǎn)動(dòng)圈。
在示于圖5之中的第四實(shí)施例中，外圈41具有沿軸向延伸的外圈延伸部分41a。外圈延伸部分41a的端部表面定位得比由第二卡持件18(如圖上所見(jiàn)的右側(cè))卡持的多極磁鐵19的端部表面更遠(yuǎn)離滾珠。第一卡持件45沿徑向伸展并在其底端處(外部周邊)嵌塞于形成在外圈延伸部分41內(nèi)部表面上的槽溝。在第一卡持件45的前端上(內(nèi)部周邊)裝有傳感器卡持環(huán)17，在傳感器卡持環(huán)17外部周邊上卡持磁性傳感器16。
在本實(shí)施例中，由于外圈41具有外圈延伸部分41a，延伸部分41a的端部表面在安裝在外殼上或其他一些情況期間可以直接受壓。
作為傳感器，在此可用比如溫度傳感器或振動(dòng)傳感器。
(第五實(shí)施例)圖6圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第五實(shí)施例的一種帶傳感器滾動(dòng)軸承110。帶傳感器滾動(dòng)軸承110具有多個(gè)滾珠(滾動(dòng)件)113，夾置在外圈111與內(nèi)圈112之間，多個(gè)滾珠113可滾動(dòng)地由保持架113a沿周向彼此隔開(kāi)地予以卡持。
在此，外圈111是靜止圈而內(nèi)圈112是轉(zhuǎn)動(dòng)圈。
一對(duì)屏板114、115分別設(shè)置在滾珠軸向一側(cè)(如圖上看到的左側(cè))上和另一側(cè)(如圖上看到的右側(cè))上作為密封裝置。屏板114、115各自在其底端(外部周邊)處固定于外圈111。屏板114、115在其前端(內(nèi)部周邊)處不與內(nèi)圈112接觸并各自是非接觸密封件。
屏板114、115可防止圍封在滾珠113與外圈111和內(nèi)圈112之間的間隙中的潤(rùn)滑劑的泄漏。因此，圍封起來(lái)的潤(rùn)滑劑數(shù)量不必多于所需。其次，屏板114、115可防止諸如灰塵這樣的異物進(jìn)入軸承內(nèi)部。再者，設(shè)置在圖上看來(lái)為右側(cè)上的屏板115可防止導(dǎo)致以后說(shuō)明的傳感器117、118和119錯(cuò)誤操作的潤(rùn)滑油從滾珠113一側(cè)泄漏的現(xiàn)象。
外圈111具有主體111a，它以轉(zhuǎn)動(dòng)方式支承滾珠113并具有在其底端固定于其上的屏板114、115和沿軸向設(shè)置得鄰接于主體111a的延伸部分111b。在此，延伸部分111b的外部表面和主體111a的外部表面是彼此齊平的，而延伸部分111b具有臺(tái)階部分111c，該臺(tái)階部分形成在其內(nèi)部表面上作為陷下部分。
滾動(dòng)件113的中心設(shè)置在主體111a的軸向中心位置C1處，而主體111a的軸向中心位置C1從包括延伸部分111b在內(nèi)的整個(gè)外圈111沿軸向中心位置C2偏離。
卡持件116在其底端處固定于延伸部分111b的臺(tái)階部分111c。
卡持件116是由具有U形截面的薄板制成的。卡持件116具有第一板片部分116a，固定于臺(tái)階部分111c，以及第二板片部分111b，設(shè)置得沿徑向離開(kāi)第一板片部分116a，第一和第二部分經(jīng)由連接部分116c彼此連接。在第一與第二板片部分116a與116b之間固定振動(dòng)傳感器117和溫度傳感器118，它們以此順序離開(kāi)外圈111而被定位(如圖上看到的向上)。其次，磁性傳感器119在內(nèi)圈112一側(cè)上固定于第二板片部分116b，同時(shí)以模制樹(shù)脂部分120夾置其間。
振動(dòng)傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119經(jīng)由設(shè)置在連接部分116c上的外部導(dǎo)線121各自獨(dú)立地在電連接于外部控制電路。
振動(dòng)傳感器117設(shè)置在接近外圈111的位置處。振動(dòng)傳感器117被用以通過(guò)把給予外圈111的振動(dòng)分量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并隨后將其傳遞給控制電路而檢測(cè)軸承及其各附屬裝置的非正常振動(dòng)等。
溫度傳感器118用以通過(guò)總是檢測(cè)滾珠113、外圈111和內(nèi)圈112近處的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)并隨后將其提供給控制電路而防止由于缺乏潤(rùn)滑油或類(lèi)似原因所造成的卡死現(xiàn)象。
磁性傳感器119設(shè)置得與以后說(shuō)明的多極磁鐵122相對(duì)并與之脫離接觸，并用以通過(guò)從由多極磁鐵122生成的磁力來(lái)生成脈沖電信號(hào)并將該電信號(hào)傳遞至控制電路來(lái)檢測(cè)內(nèi)圈112的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)相位。
振動(dòng)傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119沿徑向設(shè)置在沿著外圈111和內(nèi)圈112軸向的同一位置處。
內(nèi)圈112具有主體112a，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承滾珠113，以及延伸部分112b，沿軸向設(shè)置得鄰接于主體112a。在延伸部分112b的外表面上與振動(dòng)傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119相同的軸向位置處制成臺(tái)階部分112c，并在臺(tái)階部分112c上固定作為檢測(cè)件的多極磁鐵122。
多極磁鐵122形成環(huán)形。多極磁鐵122具有多個(gè)磁化的S和N極，它們沿周向交替地配置在其外表面上。多極磁鐵122總是在外部生成磁力，并當(dāng)它與內(nèi)圈112一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由多極磁鐵122生成的磁力按照內(nèi)圈112的轉(zhuǎn)動(dòng)速度被給予磁性傳感器119，以致內(nèi)圈112的轉(zhuǎn)動(dòng)速度被檢測(cè)出來(lái)。
多極磁鐵122也設(shè)置在與振動(dòng)傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119相同的軸向位置處。
在本實(shí)施例中，由于固定于外圈111的振動(dòng)傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119和固定于內(nèi)圈112的多極磁鐵1 22都設(shè)置在外圈111與內(nèi)圈112之間的空間中的相同軸向位置處，共振等的檢測(cè)、環(huán)境溫度數(shù)據(jù)的檢測(cè)和內(nèi)圈112轉(zhuǎn)動(dòng)速度的檢測(cè)可以作出而不需增大軸承110的寬度。
其次，作為密封裝置，在此可用接觸密封件，迷宮密封或類(lèi)似密封。再者，作為滾動(dòng)件，在此可用滾柱或錐形滾柱。其次，多個(gè)傳感器可以用卡持件安裝在內(nèi)圈或外圈上，使得它從內(nèi)圈與外圈之間的空間伸出。
(第六實(shí)施例)圖7(a)和7(b)各自圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第六實(shí)施例的一種帶傳感器滾動(dòng)軸承130。在以下說(shuō)明的各實(shí)施例中，對(duì)于與已經(jīng)說(shuō)明的各構(gòu)件具有相同結(jié)構(gòu)和作用的各構(gòu)件的說(shuō)明，將通過(guò)在圖中為它們配有相同或類(lèi)似附圖標(biāo)記或符號(hào)而予以簡(jiǎn)化或省略。
圖7(b)是在由圖7(a)中箭頭b指明的方向上看到的簡(jiǎn)圖。在本實(shí)施例中，振動(dòng)傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119設(shè)置在沿著外圈111軸線是相同的而沿著外圈111周邊彼此偏離的位置處。
本實(shí)施例即使當(dāng)內(nèi)圈與外圈之間的空間很小時(shí)也是有效的，而軸承的直徑可予以減小。
作為卡持件116，在此可用具有并非U形截面的一種或具有U形截面的一種，后一種的第一板片部分116a與第二板片部分116b之間的間隙小到以致不能設(shè)置任何傳感器。
其次，作為密封裝置，在此可用接觸密封件，迷宮式密封或類(lèi)似密封。再者，作為滾動(dòng)件，在此可用滾柱或錐形滾柱。其次，多個(gè)傳感器可以用卡持件安裝在內(nèi)圈或外圈上，致使它從內(nèi)圈與外圈之間的空間伸出。
(第七實(shí)施例)圖8圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第七實(shí)施例的一種帶傳感器滾動(dòng)軸承140。在本實(shí)施例中，同樣，外圈111是靜止圈而內(nèi)圈112是轉(zhuǎn)動(dòng)圈。
在本實(shí)施例中，卡持件146固定于外圈111延伸部分111b中的臺(tái)階部分111c?？ǔ旨?46具有固定于臺(tái)階部分111c上的第一板片部分146a；沿徑向設(shè)置得離開(kāi)第一板片部分146a的第二板片部分146b；以及第三板片部分14d，設(shè)置在經(jīng)由連接部分146c彼此連接的第一板片部分146a與第二板片部分146b之間。
第一磁性傳感器149在第二板片部分146b一側(cè)上固定于第三板片部分146d。其次，第二磁性傳感器150在第三板片部分146d一側(cè)上固定于第二板片部分146b。
第一磁性傳感器149和第二磁性傳感器150沿徑向設(shè)置得彼此隔開(kāi)。在第一磁性傳感器149與第二磁性傳感器150之間作為檢測(cè)件設(shè)置多極磁鐵142，該多極磁鐵142沿徑向?qū)χ糜诨蛎摮鼋佑|于第一磁性傳感器149和第二磁性傳感器150。多極磁鐵142由磁鐵卡持件147固定于內(nèi)圈112。磁性卡持件147在其底端處固定于內(nèi)圈112延伸部分112b中的臺(tái)階部分112c。磁鐵卡持件147的前端接合于多極磁鐵142的外表面。
如圖9之中所示，多極磁鐵142形成環(huán)形。在多極磁鐵142的外表面上形成第一磁化部分142a，其具有多個(gè)沿周向交替配置的S和N極，在多極磁鐵142的內(nèi)表面上形成第二磁化部分142b，該第二磁化部分142b具有設(shè)置在預(yù)定位置的單一N極。
多極磁鐵142第一磁化部分142a在外部生成的磁力被給予第一磁性傳感器149而多極磁鐵142第二磁化部分142b在外部生成的磁力被給予第二磁性傳感器150。第一磁性傳感器149用以檢測(cè)內(nèi)圈112的轉(zhuǎn)動(dòng)速度而第二磁性傳感器150用以檢測(cè)內(nèi)圈112的相位。作為第一和第二磁性傳感器149和150，在此可用霍爾(hall)器件或類(lèi)似器件。
在本實(shí)施例中，同樣，由于固定于外圈111的第一磁性傳感器149和第二磁性傳感器150和固定于內(nèi)圈112的多極磁鐵142設(shè)置在同一軸向位置處，內(nèi)圈112轉(zhuǎn)動(dòng)速度和相位的檢測(cè)可以作出而不增大軸承的寬度。
其次，作為密封裝置，在此可用接觸密封件、迷宮式密封或類(lèi)似密封。再者，作為滾動(dòng)件，在此可用滾柱或錐形滾柱。其次，多個(gè)傳感器可以用卡持件安裝在內(nèi)圈或外圈上，致使它從內(nèi)圈與外圈之間的空間中伸出。
(第八實(shí)施例)
圖10圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第八實(shí)施例的一種帶傳感器滾動(dòng)軸承210。帶傳感器的滾動(dòng)軸承210包括多個(gè)滾珠(滾動(dòng)件)213，它們夾置在外圈211與內(nèi)圈212之間。多個(gè)滾珠213由保持架214相互隔開(kāi)地沿周向可轉(zhuǎn)動(dòng)地被卡持。在此，外圈211是靜止圈而內(nèi)圈212是轉(zhuǎn)動(dòng)圈。
在滾動(dòng)軸承210的軸向一例(圖上看來(lái)是左側(cè))上設(shè)置密封件215。密封件215在其底端(外部周邊)處固定于外圈211。密封件215的前端(內(nèi)部周邊)不與內(nèi)圈212形成接觸而密封件215是非接觸密封件。雖然未畫(huà)出，但可以采用接觸密封件。
在滾動(dòng)軸承210的軸向另一側(cè)(在圖上看來(lái)是右側(cè))設(shè)置居中側(cè)壁216，該側(cè)壁216從外圈211內(nèi)表面沿徑向伸向內(nèi)圈212。居中側(cè)壁216形成環(huán)形并在其外部周邊處配裝在外圈211上的密封槽溝之中。其次，第一卡持件217固定于外圈212而第二卡持件218固定于內(nèi)圈212。
居中側(cè)壁216、第一卡持件217和第二卡持件218各自由諸如磁性材料的一種能夠阻擋磁通量的材料制成。作為這樣一種材料，在此可用SPCC材料或馬氏體或鐵素體不銹鋼材料。
第一卡持件217具有圓筒形安裝部分217a，配裝在外圈211內(nèi)表面上；凸緣部分217b，連接于安裝部分217a，沿著外圈211端部表面沿徑向向外伸展；延伸部分217c，連接于凸緣部分217b，在與安裝部分217a相同的徑向位置處沿軸向伸展；以及側(cè)壁217d，連接于延伸部分217c的軸向端部而沿徑向向內(nèi)伸展。安裝部分217a在對(duì)置于凸緣部分217b的其前端(在圖上看來(lái)是左側(cè))處與居中側(cè)壁216側(cè)面形成接觸。居中側(cè)壁216被夾緊在安裝部分217a的前端與外圈211上密封槽溝的臺(tái)肩之間。
在第一卡持件217的安裝部分217a和延伸部分217c的內(nèi)表面上卡持磁性傳感器作為傳感器。磁性傳感器219固定于第一卡持件217而樹(shù)脂塊體220被夾置在二者之間。磁性傳感器219在三面上被圍，其沿徑向的側(cè)面除外，亦即，在其靠近滾珠213的軸向一側(cè)上由居中側(cè)壁216圍住、在其沿徑向的外側(cè)上由安裝部分217a和延伸部分217c圍住，而在其對(duì)置于滾珠213的軸向一側(cè)上由側(cè)壁217d圍住。磁性傳感器219基于由隨后說(shuō)明的多極磁鐵221產(chǎn)生的磁通量可產(chǎn)生電信號(hào)。電信號(hào)經(jīng)由外部導(dǎo)線22傳遞給圖中未畫(huà)的控制電路?？刂齐娐酚靡苑糯蠛驼{(diào)整電信號(hào)的波形，以致它被轉(zhuǎn)換為借以檢測(cè)內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)速度的脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)。
第二卡持件218具有圓筒形安裝部分218a，其配裝在內(nèi)圈212的外表面上；凸緣部分218b，連接于安裝部分218a，而沿著內(nèi)圈212的端部表面沿徑向向內(nèi)伸展；以及延伸部分218c，連接于凸緣部分218b而在與安裝部分218a的相同徑向位置處沿軸向伸展。
在第二卡持件218的安裝部分218a和延伸部分218c的外表面上卡持環(huán)形的多極磁鐵221作為檢測(cè)件。
多極磁鐵221具有多個(gè)S和N極，沿周向交替地配置在其外表面上。多極磁鐵221設(shè)置得對(duì)置于并脫出接觸于磁性傳感器219的徑向內(nèi)側(cè)，以預(yù)定的間隙居中于二者之間。多極磁鐵221在其兩側(cè)上被圍，其沿徑向的外側(cè)和其靠近滾珠213的軸向一側(cè)除外，亦即，在其對(duì)置于滾珠213的軸向一側(cè)上由第一卡持件217的側(cè)壁217d圍住而在其沿徑向的內(nèi)側(cè)上由安裝部分218a和延伸部分218c圍住。居中側(cè)壁216的內(nèi)徑可予以減少(居中側(cè)壁216可朝向內(nèi)圈212予以延伸)以由居中側(cè)壁216擋住靠近滾珠213的多極磁鐵221軸向一側(cè)。多極磁鐵221總是在外部產(chǎn)生磁通量。第一卡持件217側(cè)壁217d的前端設(shè)置得靠近多極磁鐵221和第二卡持件218，但不與之形成接觸。
在這種配置中，居中側(cè)壁216、第一卡持件217和第二卡持件218在截面上看來(lái)構(gòu)成一個(gè)矩形并罩住磁性傳感器219和多極磁鐵221。
第一卡持件217的凸緣部分217b被彎曲成沒(méi)有間隙的U形并沿徑向伸展，而其兩側(cè)之一與外圈211的端部表面形成接觸。即使當(dāng)某一壓力載荷在其另一側(cè)上施加于凸緣部分217b以將帶傳感器滾珠軸承216推進(jìn)圖中未畫(huà)出的外殼時(shí)，凸緣部分217b也不經(jīng)受變形，這是因?yàn)樗赏馊Φ亩瞬勘砻嬗枰灾С卸鴫毫d荷實(shí)際上被傳遞給外圈211。第二卡持件218的凸緣部分218b，同樣，具有同樣的作用。
按照具有前所提及的配置的帶傳感器滾動(dòng)軸承210，磁性傳感器219和多極磁鐵221由居中側(cè)壁216、第一卡持件217和第二卡持件218圍住，它們起到噪音屏蔽的作用，使得可能阻擋從諸如電機(jī)和高頻電源這樣的裝置中漏出的磁通量。因此，對(duì)漏出的磁通量的阻抗可以增強(qiáng)以獲得很高的磁性傳感器219檢測(cè)精度。此外，由多極磁鐵221產(chǎn)生的磁性由磁性傳感器219可靠捕獲，從而在由磁性傳感器219探測(cè)中獲得高的精度。
其次，由于居中側(cè)壁216設(shè)置在磁性傳感器219和多極磁鐵221靠近滾珠213的一側(cè)上，所以，作用在從滾珠213到磁性傳感器219和多極磁鐵221方向上的漏出的磁通量同樣可被阻擋而軸承空間中潤(rùn)滑劑對(duì)磁性傳感器219的影響可被防止。
再者，通過(guò)用第一卡持件217和第二卡持件218卡持磁性傳感器219和多極磁鐵221以致磁性傳感器219和多極磁鐵221設(shè)置得沿徑向彼此對(duì)置，整個(gè)帶傳感器滾動(dòng)軸承210的軸向?qū)挾鹊靡詼p小。
在本實(shí)施例中，作為傳感器，在此可用溫度傳感器或振動(dòng)傳感器。其次，作為多極磁鐵，在此可用具有各具不同磁化圖形的第一部分和第二部分，第二部分沿軸向鄰近于第一部分的那種。第一部分可以具有多個(gè)S和N極，沿周向交替配置，而第二部分具有S和N極，它們沿周向只配置在一個(gè)位置處。在這種情況下，磁性傳感器也可以布置成具有第一部分和第二部分。
其次，磁性傳感器219可以配有一發(fā)送器而控制電路可以配有接收器，以致可以使無(wú)線通訊成為可能而為信號(hào)傳送省去外部導(dǎo)線222。
(第九實(shí)施例)圖11是圖示根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第九實(shí)施例的一種帶傳感器滾動(dòng)軸承230的簡(jiǎn)圖。在本實(shí)施例的帶傳感器的滾動(dòng)軸承230中，居中側(cè)壁231e與第一卡持件231制成一體。其他一些結(jié)構(gòu)都類(lèi)似于第八實(shí)施例的帶傳感器滾動(dòng)軸承。即使是本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，也可以起到如第一實(shí)施例同樣的作用。
(第十實(shí)施例)圖12是圖示根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十實(shí)施例的一種帶傳感器滾動(dòng)軸承的簡(jiǎn)圖。在本實(shí)施例的帶傳感器滾動(dòng)軸承240中，居中側(cè)壁214e與第一卡持件241制成一體。其他一些結(jié)構(gòu)類(lèi)似于第八實(shí)施例的帶傳感器滾動(dòng)軸承。即使是本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，也可以起到如第一實(shí)施例同樣的作用。
(第十一實(shí)施例)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十一實(shí)施例將在以下結(jié)合圖13至16詳細(xì)地予以說(shuō)明。圖13圖示一種深溝球軸承，作為其中裝有根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置的滾動(dòng)裝置。深溝球軸承具有外圈303、內(nèi)圈304、多個(gè)滾珠307作為滾動(dòng)件、密封環(huán)308和保持架309。
外圈303固定于外殼301的內(nèi)表面301a作為靜止件。外圈303是通過(guò)使諸如碳鋼這樣的金屬材料經(jīng)過(guò)鍛造等而制成的。外圈303其有設(shè)置在其內(nèi)表面上用于導(dǎo)引滾珠307的外圈滾道305。
內(nèi)圈304是類(lèi)似于外圈303使諸如碳鋼這樣的金屬材料經(jīng)過(guò)鍛造等而制成的。內(nèi)圈304配裝在轉(zhuǎn)軸302的外表面302a上，轉(zhuǎn)軸是轉(zhuǎn)動(dòng)件。內(nèi)圈304具有內(nèi)圈滾道306，其設(shè)置在其外表面上而對(duì)應(yīng)于外圈303的外圈滾道305用于導(dǎo)引滾珠307。內(nèi)圈304隨著轉(zhuǎn)軸302的轉(zhuǎn)動(dòng)與轉(zhuǎn)軸302成一體地轉(zhuǎn)動(dòng)。
滾珠307在外圈303的外圈滾道305與內(nèi)圈304的內(nèi)圈滾道306之間排列成一條線。各滾珠307，隨著內(nèi)圈304伴隨轉(zhuǎn)軸302的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，滾過(guò)外圈305和內(nèi)圈304。
密封環(huán)308可阻擋和密封外圈303與內(nèi)圈304之間容放各滾珠307的空間的兩個(gè)開(kāi)口。密封環(huán)308可防止灰塵、水分、異物等進(jìn)入滾珠容放空間并防止?jié)櫥吐┏鰸L珠容放空間。密封環(huán)308固定在形成于外圈303內(nèi)表面上的固定部分303b處。
保持架309可滾動(dòng)地卡持各滾珠307在外圈滾道305與內(nèi)圈滾道306之間。作為保持架309，在此可用沖壓保持架、機(jī)加工保持架。
在轉(zhuǎn)軸302的外表面302a上直立設(shè)置環(huán)形的編碼器卡持件311。編碼器卡持件311從轉(zhuǎn)軸302外表面302a伸向外殼301，亦即從轉(zhuǎn)軸302沿徑向向外。在編碼器卡持件311的軸向一側(cè)上配置沿軸向面對(duì)的編碼器310。
另一方面，在外殼301的內(nèi)表面301a上直立設(shè)置傳感器卡持件321。傳感器卡持件321從外殼301的內(nèi)表面301a伸向轉(zhuǎn)軸302，亦即從外殼301沿徑向向內(nèi)。在傳感器卡持件321的軸向一側(cè)設(shè)置單一的傳感器320，傳感器320沿軸向?qū)χ糜诰幋a器310設(shè)置。
圖14是圖示編碼器310的透視圖，而圖15是圖14的局部放大視圖。編碼器310是環(huán)形的，在徑向上具有比在軸向上大的寬度。編碼器310制成得具有多個(gè)N極312和S極313，以等距沿環(huán)向交替配置。多個(gè)N極和S極是各具不同磁通密度的磁化區(qū)域。
構(gòu)成編碼器310的各磁化區(qū)域各自具有一參照磁化區(qū)域，具有一定的最小磁通密度。其次，各個(gè)磁化區(qū)域各自被給予這樣的磁通密度，即，在以參照磁化區(qū)域作為參照的情況下，從傳感器320看來(lái)順時(shí)針從磁化區(qū)域到下一個(gè)磁化區(qū)域增大。詳細(xì)地說(shuō)，在本實(shí)施例中，多個(gè)磁化區(qū)域各自被給予的磁通密度
A(k)＝k·Aref(方程1)A(k)從參照磁化區(qū)域起第k個(gè)順時(shí)針磁化區(qū)域的磁通密度Aref參照磁化區(qū)域的磁通密度換句話說(shuō)，從參照磁化區(qū)域起第k個(gè)順時(shí)針磁化區(qū)域的磁通密度是參照磁化區(qū)域k倍。具有最小磁通密度的參照磁化區(qū)域設(shè)置得接著具有最大磁通密度的磁化區(qū)域。
作為編碼器的材料，在此可用鋁鎳鈷磁鐵、鐵素體磁鐵、釤-鈷磁鐵、釹-鐵-硼磁鐵或通過(guò)將各種磁鐵粉末與塑料混合、模制混合物并固化模制材料所獲得的粘合磁鐵。由于多個(gè)磁化區(qū)域的磁通密度需要是不同的，所以優(yōu)先采用粘合磁鐵，它能夠容易地設(shè)計(jì)得具有任何磁通密度。在此，采用一種含鐵素體粉末的塑料制成的粘合磁鐵。磁鐵的磁力隨溫度而變。因此，必需是磁化強(qiáng)度得以確定使得在各種工作溫度條件下某一磁化區(qū)域的峰值不與另一磁化區(qū)域的峰值相同。
如此配置的N極312和S極313各自圍繞自身形成一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有對(duì)應(yīng)于其極性和磁通密度的強(qiáng)度。因此，對(duì)應(yīng)于N極312和S極313的磁通密度之強(qiáng)度的磁場(chǎng)圍繞編碼器310形成。編碼器310參照磁化區(qū)域的位置(設(shè)置角度)作為轉(zhuǎn)軸絕對(duì)角度的參照值儲(chǔ)存在控制電路之中，后者并未畫(huà)出。
傳感器320是磁性傳感器，它可檢測(cè)由編碼器310形成的磁場(chǎng)。傳感器320設(shè)置得靠近編碼器310的表面并能夠感測(cè)由多個(gè)磁化區(qū)域形成的磁場(chǎng)。作為傳感器320，在此可用能夠檢測(cè)諸如霍爾元件和線圈這樣的磁場(chǎng)的一種。在此，將通過(guò)實(shí)例參照采用霍爾元件的情況作出說(shuō)明?；魻栐前凑諜M過(guò)霍爾元件的磁通量強(qiáng)度和方向生成電流的元件。
編碼器310隨著轉(zhuǎn)軸302的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。傳感器320把符合對(duì)置于傳感器320的N極312和S極313所形成的磁通量強(qiáng)度和方向的電流值經(jīng)由電纜322輸出給控制電路。
圖16是圖示由傳感器320檢測(cè)的輸出信號(hào)的圖線。在圖16中，縱坐標(biāo)表示輸出信號(hào)的強(qiáng)度而橫坐標(biāo)表示時(shí)間。輸出信號(hào)的大小正比于磁通量的強(qiáng)度而輸出信號(hào)的符號(hào)由磁通量的方向確定。在此，出現(xiàn)在圖16中最左面的脈沖是由參照磁化區(qū)域所形成的磁通量產(chǎn)生的脈沖。圖16表明脈沖峰值的強(qiáng)度絕對(duì)值隨時(shí)間增大。因此，在圖16的情況下，控制電路判斷出轉(zhuǎn)軸在N極312或S極313強(qiáng)度增大的，亦即從傳感器320看來(lái)反時(shí)針的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，控制電路數(shù)出單位時(shí)間檢測(cè)的峰值個(gè)數(shù)并根據(jù)數(shù)出的峰值個(gè)數(shù)和各磁化區(qū)域依之設(shè)置的間距來(lái)算出轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路可根據(jù)峰值強(qiáng)度確定轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)角度。在傳感器的峰值(圖16中的點(diǎn)A或C)被檢測(cè)出來(lái)的情況下，控制電路判斷出對(duì)應(yīng)于如此檢測(cè)出來(lái)的輸出的磁化區(qū)域設(shè)置得對(duì)置于傳感器320。然后，控制電路判斷出，轉(zhuǎn)軸設(shè)置在對(duì)應(yīng)于如此檢測(cè)出來(lái)的磁化區(qū)域的絕對(duì)角度處。另外，在傳感器的輸出是在兩峰值之間點(diǎn)B處的數(shù)值的情況下，點(diǎn)B的絕對(duì)角度是根據(jù)前一峰值的點(diǎn)A處的強(qiáng)度對(duì)于在點(diǎn)A處與在點(diǎn)B處強(qiáng)度之間的差值的比值計(jì)算出來(lái)的。詳細(xì)一點(diǎn)說(shuō)，在點(diǎn)B處的角度是按照以下方程計(jì)算出來(lái)的。
θ(B)＝θ(A)+180b/a·n(方程2)θ(A)點(diǎn)A處的絕對(duì)角度θ(B)點(diǎn)B處的絕對(duì)角度a點(diǎn)A處的輸出強(qiáng)度b點(diǎn)A處與點(diǎn)B處輸出強(qiáng)度之間的差值n設(shè)置在編碼器上的磁化區(qū)域的總數(shù)如以上提及，按照本發(fā)明，編碼器310和傳感器320沿軸向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器310由多個(gè)配置得以致磁通量強(qiáng)度逐漸增大的N極312和S極313構(gòu)成。因此，單一傳感器320可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)302的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、方向和角度。
因此，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、方向和角度可以由簡(jiǎn)單的裝置予以檢測(cè)，使得可能減少零部件的數(shù)量并因而零部件成本。其次，零部件數(shù)量的減少可提高裝配性、使得也可能降低裝配成本。
其次，由于只需要一個(gè)傳感器，所以可以節(jié)省軸承中的空間，使得可能在整體上作出緊湊的設(shè)計(jì)。再者，傳感器數(shù)目的減少也導(dǎo)致軸承重量的減小，如果軸承用于汽車(chē)等可有助于油耗的降低。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照各磁化區(qū)域的磁通密度逐漸減小的情況予以說(shuō)明，但可以在一條線上制備和配置多個(gè)磁化區(qū)域組，其磁通密度逐漸減小。在此情況下，通過(guò)數(shù)出包含在各個(gè)磁化區(qū)域組之中的參照磁化區(qū)域磁通量被檢測(cè)的次數(shù)，可以明確地確定磁通量的絕對(duì)角度。
其次，多個(gè)磁化區(qū)域分組可以配置得以致只是各參照磁化區(qū)域的強(qiáng)度被作成是不同的。在此情況下，絕對(duì)角度可以利用剛剛檢測(cè)出來(lái)作為參照的參照磁化區(qū)域的強(qiáng)度來(lái)予以確定。
即使當(dāng)各磁化區(qū)域配置得以致磁通密度逐漸減小時(shí)，也可以發(fā)生同樣的效果。
(第十二實(shí)施例)下面將結(jié)合圖17和18說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十二實(shí)施例。在此，與在第十一實(shí)施例中提及的相同各構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)并將略去對(duì)其的說(shuō)明。
圖17是用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置之中的編碼器315的局部放大視圖。在本實(shí)施例中，編碼器315設(shè)置得對(duì)置于傳感器320、類(lèi)似編碼器310。
編碼器315具有環(huán)形，此環(huán)形具有預(yù)定的軸向?qū)挾?。編碼器315的傳感器對(duì)置表面是通過(guò)在環(huán)向上以相等間距配置多個(gè)N極316而構(gòu)成的。多個(gè)N極316是具有不同各磁通密度的磁化區(qū)域。傳感器對(duì)置表面的背側(cè)由S極磁化。
構(gòu)成編碼器315的各磁化區(qū)域具有一參照磁化區(qū)域，它具有最小的磁通密度。各個(gè)磁化區(qū)域各自被給予在參照極化區(qū)域作為參照的情況下，以傳感器處看來(lái)順時(shí)針地從磁化區(qū)域到下一磁化區(qū)域逐步增大的各磁通密度。詳細(xì)點(diǎn)說(shuō)，在本實(shí)施例中，各個(gè)磁化區(qū)域各自被給予如同在第十一實(shí)施例之中那樣符合方程1的各磁通密度。
因而，如此配置的各N極316圍繞自身形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于各自的極性和磁通密度。因此，對(duì)應(yīng)于N極磁通密度的強(qiáng)度的磁場(chǎng)形成在編碼器315周?chē)?。編碼器315參照磁化區(qū)域的位置(設(shè)置角度)被儲(chǔ)存在未被畫(huà)出的控制電路中作為轉(zhuǎn)軸絕對(duì)角度的參照。
編碼器315隨著轉(zhuǎn)軸302的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。傳感器320經(jīng)由電纜322按照由設(shè)置得對(duì)置于傳感器320的N極316形成的磁通量強(qiáng)度和方向把電流值輸出給未被畫(huà)出的控制電路。
圖18是圖示由傳感器320檢測(cè)出來(lái)的輸出信號(hào)的圖線。在圖18中，縱坐標(biāo)表示輸出信號(hào)的強(qiáng)度而橫坐標(biāo)表示時(shí)間。輸出信號(hào)的大小正比于磁通量的強(qiáng)度而輸出信號(hào)的符號(hào)由磁通量的方向確定。在此，出現(xiàn)在圖18之中最左邊的脈沖是由參照磁化區(qū)域形成的磁通量所生成的脈沖。圖18表明脈沖峰值的強(qiáng)度隨時(shí)間以階梯方式增大。因此，在圖18的情況下，控制電路判斷出轉(zhuǎn)軸302在N極的強(qiáng)度增大的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，亦即，從傳感器320處看來(lái)反時(shí)針地轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，控制電路數(shù)出每單位時(shí)間檢測(cè)出來(lái)的峰值數(shù)量并根據(jù)數(shù)出的峰值數(shù)量和各磁化區(qū)域設(shè)置所依的間距算出轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路可根據(jù)脈沖峰值的強(qiáng)度來(lái)確定轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)角度。在本實(shí)施例中，傳感器320的輸出脈沖具有平緩的峰值。因此，與第一實(shí)施例相比，角度分辨率減退。控制電路具有對(duì)應(yīng)于多個(gè)磁化區(qū)域的設(shè)置角度的閾值。其次，當(dāng)控制電路檢測(cè)出被檢測(cè)的值超過(guò)閾值時(shí)，就可以判定編碼器通過(guò)對(duì)應(yīng)的角度。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，編碼器315和傳感器320沿軸向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器315的面對(duì)傳感器的表面由多個(gè)配置得以致磁通密度逐漸增大的N極構(gòu)成。因此，單一傳感器320可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸302的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、方向和角度，使得可能發(fā)生與第十一實(shí)施例中相同的效果。
在本實(shí)施例中，由于編碼器的面對(duì)傳感器的表面是只由其磁通量逐漸增大的各N極構(gòu)成的。因此如此檢測(cè)出的峰值是平緩的。因此，與只有一個(gè)峰值的情況相比，峰值檢測(cè)誤差出現(xiàn)的百分率得以降低，使得可能以較高的可靠性檢測(cè)峰值。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照編碼器的面對(duì)傳感器的表面由多個(gè)N極構(gòu)成的情況予以說(shuō)明，但編碼器的面對(duì)傳感器的表面也可以由多個(gè)S極構(gòu)成。在此情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度的檢測(cè)是以與本實(shí)施例中相同的方式作出的，例外的只是輸出信號(hào)的符號(hào)反過(guò)來(lái)。
(第十三實(shí)施例)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十三實(shí)施例將結(jié)合圖19和20詳細(xì)予以說(shuō)明。在此，與第十一實(shí)施例中所提及的各相同構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)，而將略去對(duì)它們的說(shuō)明。
圖19圖示一種作為帶傳感器軸承的深溝球軸承，其中裝有根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十三實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置。深溝球軸承具有外圈303、內(nèi)圈304、多個(gè)滾珠307作為滾動(dòng)件、密封環(huán)308和座圈309。
在本實(shí)施例中，密封環(huán)308可阻擋和密封在外圈303與內(nèi)圈304之間容放滾珠空間307的兩端開(kāi)口之一。容放滾珠空間307的兩端開(kāi)口中的另一個(gè)由編碼器卡持件331和傳感器卡持件341予以阻擋和密封。
傳感器卡持件341為環(huán)形件，具有帶平行兩端的C形截面。傳感器卡持件341固定于外圈303的軸向一端303c并從外圈303沿軸向伸出。在傳感器卡持件341的沿徑向內(nèi)側(cè)上設(shè)置沿徑向面對(duì)的傳感器340。
編碼器卡持件331是環(huán)形件，具有L形截面。編碼器卡持件331固定于內(nèi)圈304的軸向一端304b，并從內(nèi)圈304沿軸內(nèi)伸出。傳感器卡持件341的前端設(shè)置在傳感器卡持件341的兩端之間。編碼器卡持件331和傳感器卡持件341彼此配合起到與密封環(huán)308相同的作用。在編碼器卡持件331的徑向一側(cè)上設(shè)置編碼器330。編碼器330沿徑向設(shè)置得對(duì)置于傳感器340。
圖20是圖示編碼器330的透視圖而圖21是圖20的局部放大視圖。編碼器330具有環(huán)形，在軸向上比在徑向上具有較大的寬度。編碼器330制成得具有多個(gè)以相等間距沿環(huán)向交替配置的N極332和S極333。多個(gè)N極332和S極333是具有不同各磁通密度的各磁化區(qū)域。
構(gòu)成編碼器330的磁化區(qū)域各自具有一參照磁化區(qū)域，此區(qū)域具有一定的最小磁通密度。其次，各個(gè)磁化區(qū)域各自被給予在參照磁化區(qū)域作為參照的情況下從滾珠307處看來(lái)順時(shí)針地從磁化區(qū)域到下一磁化區(qū)域逐漸增大的磁通密度。在本實(shí)施例中多個(gè)磁化區(qū)域的磁通密度是由以上提及的方程1予以表明的。
如此配置的N極332和S極333各自圍繞自身形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有的強(qiáng)度對(duì)于其極性和磁通量。因此，圍繞編碼器330形成對(duì)應(yīng)于N極332和S極333磁通密度的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。編碼器330的參照磁化區(qū)域的位置(設(shè)置角度)作為轉(zhuǎn)軸絕對(duì)角度的參照被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。
傳感器340是磁性傳感器，可檢測(cè)由編碼器330形成的磁場(chǎng)。傳感器340設(shè)置得靠近編碼器330的表面并能夠感測(cè)由各個(gè)磁化區(qū)域形成的磁場(chǎng)。作為傳感器340在此可用類(lèi)似于第十一實(shí)施例的傳感器320的一種。
編碼器330隨著轉(zhuǎn)軸302的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。傳感器340經(jīng)由電纜322，按照設(shè)置得對(duì)置于傳感器340的N極332和S極333所形成的磁通量的強(qiáng)度和方向，把電流值輸出給圖中未畫(huà)出的控制電路。
由傳感器320檢測(cè)的輸出信號(hào)類(lèi)似于圖16之中所示者。如在第十一實(shí)施例之中那樣，輸出信號(hào)的大小正比于磁通量的強(qiáng)度而輸出信號(hào)的符號(hào)由磁通量的方向確定。
在此情況下，控制電路判斷出轉(zhuǎn)軸在N極332和S極333強(qiáng)度增大的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。亦即從滾珠307處看來(lái)反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，控制電路數(shù)出每單位時(shí)間峰值的個(gè)數(shù)并根據(jù)數(shù)出的峰值個(gè)數(shù)和各磁化區(qū)域設(shè)置所依的間距來(lái)算出轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路根據(jù)峰值強(qiáng)度來(lái)確定轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)角度。在檢測(cè)傳感器輸出峰值(圖16中的點(diǎn)A或C)的情況下，控制電路判斷出，對(duì)應(yīng)于如此檢測(cè)出的輸出的磁化區(qū)域設(shè)置得對(duì)置于傳感器340。然后，控制電路判斷出，轉(zhuǎn)軸設(shè)置在對(duì)應(yīng)于如此檢測(cè)出的磁化區(qū)域的絕對(duì)角度處。
另外，在傳感器的輸出是在各峰值中間的點(diǎn)B處的數(shù)值的情況下，點(diǎn)B的絕對(duì)角度是根據(jù)前面的峰值點(diǎn)A處的強(qiáng)度對(duì)點(diǎn)A處與點(diǎn)B處的強(qiáng)度之間的差值之比值計(jì)算出來(lái)的。詳細(xì)一點(diǎn)地說(shuō)，點(diǎn)B處的角度是按照方程2算出的。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，編碼器330和傳感器340沿徑向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器330由多個(gè)配置得以致磁通密度逐漸減小的各N極332和各S極333構(gòu)成。因此，單一傳感器340可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸302轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使得可能發(fā)生與第十一實(shí)施例中相同的效果。
其次，在本實(shí)施例中，由于軸承的外圈303和內(nèi)圈304、編碼器330和傳感器340制成一體，所以，如果編碼器和傳感器先前已經(jīng)被裝在軸承上，則可以只是通過(guò)把軸承安置在轉(zhuǎn)軸與外殼之間而完成組裝。因此，組裝效率可以提高而有助于降低組裝成本。
再者，與本實(shí)施例中相同的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以應(yīng)用于在第一至第十實(shí)施例的任何一種中所說(shuō)明的帶傳感器軸承。
(第十四實(shí)施例)下面將結(jié)合圖22說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十二實(shí)施例。在此，與第十一至第十三實(shí)施例之中相同的構(gòu)件將給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)并將略去其說(shuō)明。
圖22是用在一種帶傳感器軸承中的編碼器335的局部放大視圖，此軸承具有裝在其中的根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第十四實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置。在本實(shí)施例中，編碼器335設(shè)置得對(duì)置于傳感器340，類(lèi)似于編碼器330。
編碼器335是環(huán)形的，具有預(yù)定的軸向?qū)挾取＞幋a器335的傳感器對(duì)置表面是通過(guò)以相等間距沿環(huán)向配置多個(gè)N極336而構(gòu)成的。多個(gè)N極336是具有不同各磁通密度的各磁化區(qū)域。編碼器335是由在其對(duì)置于傳感器的一側(cè)上的S極予以磁化的。
構(gòu)成編碼器335的各磁化區(qū)域具有一參照磁化區(qū)域，具有最小的磁通密度。各個(gè)磁化區(qū)域在參照磁化區(qū)域作為參照的情況下各自被給予從滾珠307看來(lái)順時(shí)針地從磁化區(qū)域到下一個(gè)磁化區(qū)域逐漸增大的各磁通密度。詳細(xì)一點(diǎn)說(shuō)，在本實(shí)施例中，各個(gè)磁化區(qū)域，像第十一到第十三實(shí)施例之中那樣，各自按照方程1被給予各磁通密度。
因而，如此配置的各N極336在其周?chē)鷺?gòu)成一磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于各個(gè)極性和磁通密度。因此，對(duì)應(yīng)于N極磁通密度的強(qiáng)度的磁場(chǎng)形成在編碼器335周?chē)?。編碼器335參照磁化區(qū)域的位置(設(shè)置角度)儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路中作為轉(zhuǎn)軸絕對(duì)角度的參照。
編碼器335隨著轉(zhuǎn)軸302的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。傳感器340經(jīng)由電纜322，按照由設(shè)置得對(duì)置于傳感器340的N極形成的磁通密度和方向，把電流值輸出到圖中未畫(huà)出的控制電路。
由傳感器340檢測(cè)的輸出信號(hào)類(lèi)似于圖18之中所示的。在圖18中，縱坐標(biāo)表示輸出信號(hào)的強(qiáng)度而橫坐標(biāo)表示時(shí)間。輸出信號(hào)的大小正比于磁通量的強(qiáng)度而輸出信號(hào)的符號(hào)由磁通量的方向確定。在此，出現(xiàn)在圖18之中最左邊上的脈沖是由參照磁化區(qū)域所形成的磁通量生成的脈沖。圖18表明脈沖峰值的強(qiáng)度隨時(shí)間以階梯方式增大。因此，在圖18的情況下，控制電路判斷出，轉(zhuǎn)軸302在N極336強(qiáng)度增大的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，亦即，從傳感器340處看來(lái)反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，控制電路數(shù)出每單位時(shí)間檢測(cè)出的峰值個(gè)數(shù)并根據(jù)數(shù)出的峰值個(gè)數(shù)和各磁化區(qū)域設(shè)置所依的間距來(lái)算出轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路根據(jù)脈沖峰值的強(qiáng)度來(lái)確定轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)角度。在本實(shí)施例中，傳感器340的輸出脈沖具有平緩的峰值。因此，與第十二實(shí)施例的情況下一樣，與第十一實(shí)施例相比，角度分辨率減低了?？刂齐娐肪哂袑?duì)應(yīng)各個(gè)磁化區(qū)域的設(shè)置角度的閾值。其次，當(dāng)控制電路測(cè)知檢測(cè)值超過(guò)閾值時(shí)，則判定編碼器經(jīng)過(guò)相應(yīng)的角度。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，編碼器335和傳感器340沿徑向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器335的傳感器對(duì)置表面由多個(gè)配置得以致磁通密度逐漸增大的N極336構(gòu)成。因此，單一傳感器340可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸302轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使得可能呈現(xiàn)與第十一實(shí)施例中相同的效果。
在本實(shí)施例中，由于編碼器的傳感器對(duì)置表面只是由其磁通密度逐漸增大的各N極構(gòu)成，因而如此檢測(cè)出的峰值是平緩的。因此，與只是一個(gè)峰值的情況相比，峰值檢測(cè)誤差發(fā)生的百分率降低了，使得可能以較高的可靠性檢測(cè)峰值。
雖然本實(shí)施例已經(jīng)參照編碼器的傳感器對(duì)置表面由多個(gè)N極構(gòu)成的情況予以說(shuō)明，但是，編碼器的傳感器對(duì)置表面也可以由多個(gè)S極構(gòu)成。在此情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度的檢測(cè)是與本實(shí)施例中相同的方式實(shí)現(xiàn)的，例外的只是輸出信號(hào)的符號(hào)相反。
其次，在本實(shí)施例中，由于軸承的外圈303和內(nèi)圈304、編碼器335和傳感器340是制成一體的，所以，如果編碼器和傳感器原先已經(jīng)裝在軸承上了，則只要把軸承設(shè)置在轉(zhuǎn)軸與外殼之間即可完成組裝。因此，組裝效率可以提高，從而有助于降低組裝成本。
再者，與本實(shí)施例中相同的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以用于在第一到第十實(shí)施例的任何一項(xiàng)中所說(shuō)明的帶傳感器軸承。
(第十五實(shí)施例)以下將結(jié)合圖23說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十五實(shí)施例。在此，與第十一到第十四實(shí)施例中提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)而將略去其說(shuō)明。
圖23圖示作為帶傳感器滾動(dòng)軸承的一種深溝球軸承，其中裝有根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十三或第十四實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置。在本實(shí)施例中，深溝球軸承的外圈303和內(nèi)圈304具有分別沿軸向伸展的傳感器安裝部分303d和編碼器安裝部分。
在編碼器安裝部分304c的沿軸向外側(cè)304d上設(shè)置編碼器350。作為編碼器350，在此可用在第十三或第十四實(shí)施例中所說(shuō)明的編碼器330或335。編碼器350的軸向一側(cè)對(duì)置于傳感器安裝部分303d。
另一方面，在傳感器安裝部分303d的軸內(nèi)側(cè)303e上直立設(shè)置環(huán)形鋼片385。環(huán)形密封件380由鋼片385支承以密封傳感器安裝部分303d與編碼器安裝部分304c之間的間隙。
其次，在傳感器安裝部分303d的軸向內(nèi)側(cè)303e上設(shè)置傳感器安裝件375。傳感器安裝件375位于密封環(huán)308與密封件380之間。
在傳感器安裝件375上設(shè)置溫度測(cè)量裝置370和由霍爾元件等制成的傳感器360。傳感器360設(shè)置得對(duì)置于編碼器350并可檢測(cè)由編碼器350形成的磁通量。傳感器360以與第十三和第十四實(shí)施例中相同的方式檢測(cè)磁通量并因而檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度。
溫度測(cè)量裝置370可測(cè)定傳感器和編碼器以及各周邊構(gòu)件的溫度并輸出如此測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)給圖中未畫(huà)出的控制電路。構(gòu)成編碼器350的磁化區(qū)域隨溫度變化而改變磁通密度?？刂齐娐肪哂幸槐砀?，借以校正隨溫度變化的磁通密度改變。其次，控制電路利用此表格來(lái)校正為此檢測(cè)出的輸出值并檢測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度。在使用諸如熱電偶這樣的非接觸型溫度計(jì)的情況下，可檢測(cè)諸如傳感器這樣的非轉(zhuǎn)動(dòng)件的溫度，但在使用諸如紅外輻射溫度計(jì)這樣的非接觸型溫度計(jì)的情況下，就使得可能檢測(cè)諸如編碼器這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)件的溫度。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，根據(jù)溫度變化校正的輸出值可以用以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度。因此，編碼器350可以不加考慮編碼器350各種工作溫度條件地予以采用，值得可能更加寬泛地把本轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置應(yīng)用于軸承和滾動(dòng)裝置。
編碼器與傳感器之間的芯件間隙(core gap)隨熱脹冷縮而變化。這一芯體間隙變化可以根據(jù)來(lái)自溫度測(cè)量裝置的信號(hào)予以校正。
其次，在本實(shí)施例中，編碼器350和傳感器360由密封環(huán)308和密封件380予以密封。因此，外部影響可以減至最小，使得可能以較高精度作出測(cè)量。
再者，編碼器350和傳感器320設(shè)置得沿徑向彼此對(duì)置。其次，編碼器310由多個(gè)配置得以致磁通密度逐漸變化的N極312和S極313構(gòu)成。因此，單一傳感器320可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸302的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、方向和角度，使得可能呈現(xiàn)與第十一實(shí)施例中相同的效用。
其次，與本實(shí)施例中相同的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以用于第一到第十實(shí)施例的任何一項(xiàng)中所說(shuō)明的帶傳感器的軸承。
(第十六實(shí)施例)結(jié)合圖24到28將詳細(xì)地說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十六實(shí)施例。圖24圖示一種作為滾動(dòng)裝置的深溝球軸承，其中裝有根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十六實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置。深溝球軸承具有外圈403、內(nèi)圈404、多個(gè)作為滾動(dòng)件的滾珠407、密封環(huán)408和保持架409。
外圈403固定于外殼401的內(nèi)表面401a作為靜止件。外圈403是通過(guò)使諸如碳鋼這樣的金屬材料經(jīng)受鍛造或類(lèi)似工藝而制成的。外圈403具有外滾道405，其設(shè)置在其內(nèi)表面上用于導(dǎo)引滾珠407。
內(nèi)圈404是通過(guò)使諸如碳鋼這樣的金屬材料經(jīng)受鍛造或類(lèi)似工藝而制成的，類(lèi)似于外圈403那樣。內(nèi)圈404配裝在作為轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)軸402的外表面402a上。內(nèi)圈404具有內(nèi)滾道406，設(shè)置在其外表面上，對(duì)應(yīng)于外圈403的外滾道405，用于導(dǎo)引滾珠407。內(nèi)圈404隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)與轉(zhuǎn)軸402成一體地轉(zhuǎn)動(dòng)。
各滾珠407在外圈403的外滾道405與內(nèi)圈404的內(nèi)滾道406之間排列在一條線上。各滾珠407在伴隨著轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈404轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下滾過(guò)外圈405和內(nèi)圈406。
密封環(huán)408阻擋和密封外圈403與內(nèi)圈404之間容放滾珠的空間407的兩個(gè)開(kāi)口。密封環(huán)408可防止灰塵、水分、異物等進(jìn)入容放滾珠的空間以及潤(rùn)滑劑從容放滾珠的空間漏出。密封環(huán)408固定在制成在外圈403內(nèi)表面上的固定部分403b上。
保持架409把滾珠407可滾動(dòng)地卡持在外座圈405與內(nèi)座圈406之間。作為保持架409，可以使用沖壓保持架、機(jī)加工保持架。
在轉(zhuǎn)軸402的外表面402a上直立設(shè)置環(huán)形的編碼器卡持件411。編碼器卡持件411從轉(zhuǎn)軸402的外表面402a伸向外殼401，亦即從轉(zhuǎn)軸402沿徑向向外。在編碼器卡持件411的軸向一側(cè)上設(shè)置沿軸向面對(duì)的編碼器410。
另一方面，在外殼401的內(nèi)表面401a上直立設(shè)置傳感器卡持件421。傳感器卡持件421從外殼401的內(nèi)表面401a伸向轉(zhuǎn)軸402，亦即從外殼401沿徑向向內(nèi)。在傳感器卡持件421的軸向一側(cè)上設(shè)置單一傳感器420。傳感器420沿軸向設(shè)置得對(duì)置于編碼器410。
圖25是平面視圖，示出編碼器410，而圖26是圖25的局部放大透視圖。編碼器410具有恒定徑向?qū)挾鹊沫h(huán)形形狀。編碼器410具有多個(gè)階梯式傳感器對(duì)置表面410a和一個(gè)平直的編碼器安裝件接地表面410b。編碼器410在編碼器安裝件接地表面410b處固定于編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面410b的法線方向與軸向相同。
如圖26之中所示，多個(gè)傳感器對(duì)置表面410a由具有軸向高度h1的臺(tái)階沿周向分隔開(kāi)來(lái)。以O(shè)為中心每隔中心角θ0形成一臺(tái)階，以致每隔中心角θ0沿周向分割了編碼器的傳感器對(duì)置表面。因此，從編碼器安裝件接地表面410b到編碼器的傳感器對(duì)置表面410a的高度H每隔中心角θ0增大h1。
因此，編碼器410的軸向高度H，始自作為參照的最靠近編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對(duì)置表面410a到最遠(yuǎn)離編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對(duì)置表面410a，每隔中心角θ0單調(diào)地增大h1。在本實(shí)施例中，挨著最靠近編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對(duì)置表面910a設(shè)置了最遠(yuǎn)離編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對(duì)置表面410a。其次，在本實(shí)施例中，編碼器410以如下的配置予以設(shè)置，即高度H從傳感器處看來(lái)反時(shí)針地增大h1。因此，編碼器410與傳感器420之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)而按照傳感器對(duì)置表面410a的形狀變化。編碼器410與傳感器420之間的距離按角度被存儲(chǔ)在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面410a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
傳感器420沿軸向設(shè)置得對(duì)置于編碼器410的傳感器對(duì)置表面410a。傳感器420是位移傳感器，利用光或超聲波來(lái)測(cè)定編碼器410的傳感器對(duì)置表面410a與傳感器420之間的距離變化。傳感器420向編碼器410的傳感器對(duì)置表面410a輸出光或超聲波。如此輸出的光或超聲波然后由傳感器對(duì)置表面410a予以反射。傳感器420接收如此反射的光或超聲波以測(cè)定傳感器對(duì)置表面形狀的位移。傳感器420經(jīng)由電纜422向圖中未畫(huà)出的控制電路輸出如此檢測(cè)出的距離數(shù)據(jù)。
圖27是一圖線，圖示由傳感器420檢測(cè)出的輸出信號(hào)。在圖27中，縱坐標(biāo)表示輸出信號(hào)的強(qiáng)度而橫坐標(biāo)表示時(shí)間。在圖27中，虛線表示輸出信號(hào)。輸出信號(hào)的大小對(duì)應(yīng)與傳感器的距離，而且傳感器對(duì)置表面越靠近傳感器，輸出信號(hào)的強(qiáng)度越大。在此，出現(xiàn)在圖27中最左端上的脈沖表示當(dāng)最靠近編碼器安裝件接地表面的傳感器對(duì)置表面設(shè)置得對(duì)置于傳感器420時(shí)檢測(cè)到的值的脈沖。圖27表明，脈沖峰值的強(qiáng)度隨時(shí)間單調(diào)地以階梯方式增大。
如先前所提及，在本實(shí)施例中，編碼器410以如下配置予以設(shè)置，即從傳感器420處看來(lái)高度H按反時(shí)針?lè)较蛑饾u增大h1。因此，在圖27的情況下，控制電路判斷出，編碼器410，亦即轉(zhuǎn)軸，從傳感器處看來(lái)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖27之中所示，傳感器420的輸出具有由最靠近傳感器420的傳感器對(duì)置表面410a反射的信號(hào)作為最大峰值。控制電路數(shù)出此最大峰值并根據(jù)每單位時(shí)間獲得的最大峰值個(gè)數(shù)來(lái)算出轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路可根據(jù)脈沖強(qiáng)度確定轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)角度。在本實(shí)施例中，傳感器420的輸出符合于編碼器410的形狀而是臺(tái)階狀的?？刂齐娐房上嗷ゲ⒙?lián)地儲(chǔ)存各種形狀的絕對(duì)角度和檢測(cè)值。然后，控制電路按照檢測(cè)值判斷出轉(zhuǎn)軸設(shè)置所在的角度。這樣，可以在角度分辨范圍θ0之內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)軸402絕對(duì)角度的檢測(cè)。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，編碼器410和傳感器420沿軸向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器410具有形成在其上的傳感器對(duì)置表面410a，以致與傳感器420的距離單調(diào)地增大或減小。傳感器420是由利用光和超聲波的位移傳感器做成的。傳感器420按照與傳感器對(duì)置表面410a的距離來(lái)輸出輸出信號(hào)到控制電路。控制電路分析這一輸出信號(hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，信號(hào)傳感器420可以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使得可能呈現(xiàn)如第十一實(shí)施例之中的相同的效用。
在本實(shí)施例中，傳感器420是利用光或超聲波的位移傳感器。不過(guò)，傳感器420并不受到具體限制，只要它是一種能夠測(cè)定傳感器對(duì)置表面410a與傳感器420之間距離變化的傳感器即可。作為傳感器420，在此可以建議一種磁性傳感器，即一種作為范例利用磁場(chǎng)與渦流等之間相互作用的傳感器。在使用磁性傳感器的情況下，編碼器是磁性材料的。在利用渦流的傳感器情況下，編碼器需要是諸如金屬材料這樣的鐵磁材料。
(第十七實(shí)施例)下面將結(jié)合圖28說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十七實(shí)施例。在此，與在第十六實(shí)施例中所提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)，而其說(shuō)明將被略去。
在本實(shí)施例中，在圖24中，在編碼器卡持件411的軸向一側(cè)上設(shè)置編碼器415。另一方面，在傳感器卡持件421的軸向一側(cè)上設(shè)置單一傳感器425。傳感器425沿軸向設(shè)置得對(duì)置于編碼器415。
圖28是用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十七實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置之中的、編碼器的局部放大透視圖。在本實(shí)施例中，編碼器415類(lèi)似于編碼器410設(shè)置得對(duì)置于傳感器425。
編碼器415具有環(huán)形，徑向?qū)挾炔蛔?。編碼器415具有多個(gè)臺(tái)階式的傳感器對(duì)置表面415a和一個(gè)平直的編碼器安裝件接地表面415b。編碼器415在編碼器安裝件接地表面415b處固定于編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面415b的法線方向與軸向相同。
如圖28之中所示，多個(gè)傳感器對(duì)置表面415a由具有軸向高度h1的臺(tái)階沿周向隔開(kāi)。臺(tái)階以O(shè)為中心每隔中心角θ0形成，以致每隔中心角θ0沿周向分割了編碼器的傳感器對(duì)置表面。因此，從編碼器安裝件接地表面415b到編碼器的傳感器對(duì)置表面415a的高度H每隔中心角θ0增大h1。
因此，編碼器415的軸向高度H，始自作為參照的最靠近編碼器安裝件接地表面415b的傳感器對(duì)置表面415a到最遠(yuǎn)離編碼器安裝件接地表面415b的傳感器對(duì)置表面415a，每隔中心角θ0單調(diào)地增大h1。在本實(shí)施例中，挨著最靠近編碼器安裝件接地表面415b的傳感器對(duì)置表面415a設(shè)置了最遠(yuǎn)離編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對(duì)置表面415a。其次，在本實(shí)施例中，編碼器415以如下的配置予以設(shè)置，即高度H從傳感器處看來(lái)在反時(shí)針?lè)较蛏显龃骽1。因此，編碼器415與傳感器425之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)而按照傳感器對(duì)置表面415a的形狀變化。編碼器415與傳感器425之間的距離按角度被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面415a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
編碼器415的傳感器對(duì)置表面415a自配有N極437。構(gòu)成N極437的各磁化區(qū)域各自具有預(yù)定的磁通密度，N極437圍繞自身形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于其極性和磁通密度。因此，圍繞編碼器415形成對(duì)應(yīng)于N極437的磁通密度的磁場(chǎng)。
作為編碼器415的材料，在此可用鋁鎳鈷磁鐵、鐵素體磁鐵、釤-鈷磁鐵、釹-鐵-硼磁鐵或通過(guò)將各種磁鐵粉末與塑料混合、模制混合物并固化模制材料所獲得的粘合磁鐵。由于多個(gè)磁化區(qū)域的磁通密度必須是一致的，所以最好是采用粘合磁鐵，因?yàn)樗軌蛉菀自O(shè)計(jì)以具有任何磁通密度。在此，采用一種由含有鐵素體粉末的塑料或稀土材料制成的粘合磁鐵。磁鐵的磁力隨溫度變化。
傳感器425沿軸向設(shè)置得對(duì)置于編碼器415的傳感器對(duì)置表面415a。傳感器425是磁性傳感器，可測(cè)定編碼器415的傳感器對(duì)置表面415a與傳感器425之間的距離變化。本實(shí)施例通過(guò)范例針對(duì)使用一種能夠檢測(cè)磁場(chǎng)的磁性傳感器諸如霍爾元件或線圈，特別是霍爾元件予以說(shuō)明?；魻栐且环N可按照穿過(guò)霍爾元件的磁通量的強(qiáng)度和方向生成電流作為輸出信號(hào)的器件。
傳感器425可感測(cè)由編碼器415的各個(gè)N極437形成的磁場(chǎng)。由N極437形成的磁場(chǎng)的強(qiáng)度分別隨著N極437與編碼器415的傳感器對(duì)置表面415a之間的距離之減小或增大而增大或減小。傳感器425可感測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度變化并經(jīng)由電纜422輸出檢測(cè)值給圖中未畫(huà)出的控制電路。
由傳感器425檢測(cè)出輸出信號(hào)示于圖27之中，在圖27之中，實(shí)線表示輸出信號(hào)。輸出信號(hào)的大小正比于檢測(cè)出的磁通量強(qiáng)度而輸出信號(hào)的符號(hào)由磁通量的方向確定。在此，出現(xiàn)在圖27中最左端上的脈沖表示當(dāng)最靠近于編碼器安裝件接地表面415b的傳感器對(duì)置表面415a設(shè)置得對(duì)置于傳感器425時(shí)檢測(cè)值的脈沖。圖27表明，脈沖峰值的強(qiáng)度基本上以臺(tái)階方式隨時(shí)間單調(diào)地增大。
如先前所提及，在本實(shí)施例中，編碼器415以如下的配置予以設(shè)置，即從傳感器425處看來(lái)高度H在反時(shí)針?lè)较蛏显龃骽1。因此，在圖27的情況下，控制電路可判斷出，編碼器415，亦即轉(zhuǎn)軸，從傳感器處看來(lái)是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的。
如圖27之中所示，傳感器425的輸出具有由最靠近于傳感器425的傳感器對(duì)置表面415a反射的信號(hào)作為最大峰值。控制電路數(shù)出此最大峰值并根據(jù)每單位時(shí)間獲得的最大峰值個(gè)數(shù)來(lái)算出轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路可根據(jù)脈沖強(qiáng)度來(lái)確定轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)角度。在本實(shí)施例中，傳感器425的輸出符合編碼器415的形狀是臺(tái)階狀的。控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存各種形狀的絕對(duì)角度和檢測(cè)值。然后，控制電路按照檢測(cè)值判斷出轉(zhuǎn)軸設(shè)置所在的角度。這樣，轉(zhuǎn)軸402絕對(duì)角度的檢測(cè)可以在角度分辨范圍θ0之內(nèi)做出。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，編碼器415和傳感器425沿軸向設(shè)置得彼此對(duì)置，其次，編碼器415具有形成在其上的傳感器對(duì)置表面415a，以致與傳感器425的距離單調(diào)地增大或減小。傳感器425由磁性傳感器構(gòu)成而傳感器對(duì)置表面415a配有N極437。傳感器425按照與傳感器對(duì)置表面415a的距離把輸出信號(hào)輸出到控制電路?？刂齐娐贩治龃溯敵鲂盘?hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器425可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使得可能呈現(xiàn)與第十一實(shí)施例中相同的效用。
在本實(shí)施例中，由于編碼器的傳感器對(duì)置表面415a只由各N極構(gòu)成，所以如此檢測(cè)出的峰值是平緩的。因此，與只有一個(gè)峰值的情況相比，峰值檢測(cè)誤差出現(xiàn)的百分率減小了，使得可能以較高的可靠性檢測(cè)峰值。
雖然本實(shí)施例已經(jīng)參照編碼器415的傳感器對(duì)置表面由多個(gè)N極構(gòu)成的情況作了說(shuō)明，但是，編碼器415的傳感器對(duì)置表面也可以由多個(gè)S極構(gòu)成。在此情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度的檢測(cè)以與本實(shí)施例中相同的方式做出，例外的是，輸出信號(hào)的符號(hào)反過(guò)來(lái)了。
(第十八實(shí)施例)下面將結(jié)合圖29和30說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十八實(shí)施例。在此，與第十六或第十七實(shí)施例中所提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)而將略去對(duì)其說(shuō)明。
在本實(shí)施例中，在圖24中，在編碼器卡持件411的軸向一側(cè)上設(shè)置編碼器416。另一方面，在傳感器卡持件421的軸向一側(cè)上設(shè)置單一的傳感器425。傳感器425沿軸向設(shè)置得對(duì)置于編碼器416。
圖29是編碼器416的局部放大透視圖，編碼器用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十八實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置之中。在本實(shí)施例中，編碼器416設(shè)置得類(lèi)似于編碼器410和415而對(duì)置于傳感器425。
編碼器416具有環(huán)形形狀，徑向?qū)挾炔蛔?。編碼器416具有多個(gè)臺(tái)階式傳感器對(duì)置表面416a和一個(gè)平直的編碼器安裝件接地表面416b。編碼器416在編碼器安裝件接地表面416b處固定于編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面416b的法線方向與軸向相同。
如圖29之中所示，多個(gè)傳感器對(duì)置表面416a由具有軸向高度11的臺(tái)階沿周向隔開(kāi)。以O(shè)為中心每隔中心角θ0形成臺(tái)階，以致沿周向每隔角度θ0分割了編碼器的傳感器對(duì)置表面。因此，從編碼器安裝件接地表面416b到編碼器的傳感器對(duì)置表面416a的高度L每隔角度θ0增大11。
因此，編碼器416的軸向高度L始自作為參照的最靠近編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對(duì)置表面416b到最遠(yuǎn)離編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對(duì)置表面416a，每隔中心角θ0單調(diào)地增大11。在本實(shí)施例中，挨著最靠近編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對(duì)置表面416a設(shè)置了最遠(yuǎn)離編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對(duì)置表面416a。其次，在本實(shí)施例中，編碼器416以如下的配置予以設(shè)置，即高度L從傳感器處看來(lái)在反時(shí)針?lè)较蛏显龃?1。因此，編碼器416與傳感器425之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)而按照傳感器對(duì)置表面416a的形狀變化。編碼器416與傳感器425之間的距離按角度被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面416a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
編碼器416的傳感器對(duì)置表面416a各自配有多個(gè)N極437和S極438。構(gòu)成N極437和S極438的磁化區(qū)域各自具有預(yù)定的磁通密度。N極437和S極438各自圍繞自身形成磁場(chǎng)，具有的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于其極性和磁通密度。因此，圍繞編碼器416形成對(duì)應(yīng)于N極437和S極438的磁通密度的磁場(chǎng)。
作為編碼器416的材料，在此可用鋁鎳鈷磁鐵、鐵素體磁鐵、釤-鈷磁鐵、釹-鐵-硼磁鐵或通過(guò)將各種磁性粉末與塑料混合、模制混合物并固化模制材料所獲得的粘合磁鐵。由于多個(gè)磁化區(qū)域的磁通密度必須是一致的，所以最好是使用粘合磁鐵，因?yàn)樗軌蛉菀自O(shè)計(jì)以具有任何磁通密度。在此，使用一種由含有鐵素體粉末的塑料或稀土材料制成的粘合磁鐵。磁鐵的磁力隨溫度變化。
傳感器425是能夠檢測(cè)磁場(chǎng)的磁性傳感器，如在第十七實(shí)施例之中所解釋的霍爾元件和線圈。
傳感器425可感測(cè)由編碼器415的多個(gè)N極437和S極438形成的磁場(chǎng)。由N極437和S極438形成的磁場(chǎng)的強(qiáng)度絕對(duì)值分別隨著N極437或S極438與編碼器416的傳感器對(duì)置表面416a之間距離的減小或增大而增大或減小。傳感器425可感測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化并經(jīng)由電纜422輸出檢測(cè)值給圖中未畫(huà)出的控制電路。
圖30圖示由傳感器425檢測(cè)出的輸出信號(hào)。輸出信號(hào)的大小正比于檢測(cè)出的磁通量的強(qiáng)度而輸出信號(hào)的符號(hào)則由磁通量的方向確定。在此，出現(xiàn)在圖30之中最左端上的脈沖表示當(dāng)最靠近編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對(duì)置表面416a設(shè)置得對(duì)置于傳感器425時(shí)檢測(cè)出的值的脈沖。圖30表明脈沖峰值強(qiáng)度的絕對(duì)值基本上隨時(shí)間以階梯方式單調(diào)地增大。
如先前所提及，在本實(shí)施例中，編碼器416以如下的配置予以設(shè)置，即高度L從傳感器425處看來(lái)在反時(shí)針?lè)较蛏显龃?1。因此，在圖27的情況下，控制電路判斷出，編碼器416，亦即轉(zhuǎn)軸402，從傳感器處看來(lái)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖30之中所示，傳感器425的輸出具有由最靠近傳感器425的傳感器對(duì)置表面416a反射的信號(hào)作為最大峰值。控制電路數(shù)出這一最大峰值并根據(jù)每單位時(shí)間獲得的最大峰值的個(gè)數(shù)來(lái)算出轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路根據(jù)峰值強(qiáng)度確定轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。當(dāng)傳感器425的輸出表明峰值檢測(cè)值(圖30中的點(diǎn)A)時(shí)，控制電路判斷出，對(duì)應(yīng)于如此檢測(cè)出的輸出的磁化區(qū)域設(shè)置得對(duì)置于傳感器425。然后，控制電路判斷出，轉(zhuǎn)軸402設(shè)置在對(duì)應(yīng)于如此檢測(cè)出的磁化區(qū)域的絕對(duì)角度。
其次，當(dāng)傳感器425的輸出是兩峰值之間點(diǎn)B處的值時(shí)，當(dāng)B的絕對(duì)角度可以按照緊前面的峰值點(diǎn)A處的強(qiáng)度對(duì)于點(diǎn)A處與點(diǎn)B處強(qiáng)度之間的差值之比值算出。詳細(xì)一點(diǎn)地說(shuō)，點(diǎn)B處的角度可以由上述方程2算出。
控制電路可彼此相關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面416a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。因此，控制電路參照由上述方程2算出的結(jié)果可計(jì)算編碼器的絕對(duì)角度。
如以上所提及，按照本發(fā)明，編碼器416和傳感器425沿軸向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器416具有形成在其上的傳感器對(duì)置表面416a，以致與傳感器425的距離單調(diào)地增大或減小。傳感器425是由磁性傳感器構(gòu)成的并在傳感器對(duì)置表面416a上交替地設(shè)置N極437和S極438。傳感器425按照與傳感器對(duì)置表面416a的距離來(lái)輸出輸出信號(hào)到控制電路。控制電路分析這一輸出信號(hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器425可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使得可能呈現(xiàn)與第十一實(shí)施例中相同的效用。
在本實(shí)施例中，用過(guò)具有由N極和S極構(gòu)成的傳感器對(duì)置表面的編碼器。因此如此檢測(cè)出的峰值是尖陡的，使得可能以高于第十六實(shí)施例或第十七實(shí)施例中的角度分辨率來(lái)檢測(cè)絕對(duì)角度。
(第十九實(shí)施例)
以下將結(jié)合圖31至33詳細(xì)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十九實(shí)施例。在此，與第十六至十九實(shí)施例中所提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)而將略去其說(shuō)明。
圖31圖示作為帶傳感器軸承的一種深溝球軸承，其中裝有根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第十九實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置。深溝球軸承具有外圈403、內(nèi)圈404、多個(gè)滾珠407作為滾動(dòng)件、密封環(huán)408和擋圈409。
在本實(shí)施例中，密封環(huán)408阻擋和密封外圈403與內(nèi)圈404之間容放各滾珠407的空間的兩個(gè)開(kāi)口之一。各滾珠407的兩個(gè)開(kāi)口的另一個(gè)由編碼器卡持件431和傳感器卡持件441予以阻擋和密封。
傳感器卡持件441是環(huán)形構(gòu)件，具有兩端平行的C形截面。傳感器卡持件441固定于外圈403的軸向端部403C并從外圈403沿軸向伸出。在傳感器卡持件441的沿徑向頂部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置徑向面對(duì)的傳感器440。
編碼器卡持件431是環(huán)形構(gòu)件，具有L形截面。編碼器卡持件431固定于內(nèi)圈404的軸向端部404b并從內(nèi)圈404沿軸向伸出。編碼器卡持件431的前端設(shè)置在傳感器卡持件441的兩個(gè)端部之間。編碼器卡持件431和傳感器卡持件441彼此協(xié)同起著與密封環(huán)408相同的作用。在編碼器卡持件431的徑向一側(cè)設(shè)置編碼器430。編碼器430沿徑向設(shè)置得對(duì)置于傳感器440。
圖32是圖示編碼器430的平面視圖而圖33是圖32的局部放大視圖。編碼器430是由一種諸如鐵磁材料這樣的可以容易予以磁化的材料制成的。編碼器430具有環(huán)形形狀，軸向?qū)挾炔蛔?。編碼器430具有編碼器安裝件接地表面430b，該表面430b距環(huán)心O半徑R2；并具有多個(gè)傳感器對(duì)置表面430a，該表面430a設(shè)置在距環(huán)心半徑R1的位置處，而半徑R1每隔預(yù)定的角度θ0改變一次。編碼器430在編碼器安裝件接地表面430b處固定于編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面430b的法線方向橫交軸向。
如圖33之中所示，多個(gè)傳感器對(duì)置表面430a由具有徑向高度r1的臺(tái)階沿周向隔開(kāi)。以O(shè)為中心每隔中心角θ0形成臺(tái)階，以致編碼器430的傳感器對(duì)置表面每隔角度θ0沿周向被分割。因此，從編碼器430的中心到編碼器430的傳感器對(duì)置表面430a每隔角度θ0增大r1。
因此，編碼器430的半徑R1，從作為參照的具有最小半徑R1的傳感器對(duì)置表面430a開(kāi)始，到具有最大半徑R1的傳感器對(duì)置表面430a，每隔角度θ0增大r1。在本實(shí)施例中，挨著具有最小半徑R1的傳感器對(duì)置表面430a設(shè)置具有最大半徑R1的傳感器對(duì)置表面430a。其次，在本實(shí)施例中，編碼器430以如下的配置予以設(shè)置，即半徑R1沿軸向(圖31中箭頭A)看來(lái)在順時(shí)針?lè)较蛏现饾u增大。因此，編碼器430與傳感器440之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)按照傳感器對(duì)置表面430a的形狀變化。編碼器430與傳感器440之間的距離按照角度被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路相互關(guān)聯(lián)地可儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
其次，編碼器430可以以如下的配置予以設(shè)置，即從軸向(圖31中箭頭A)看來(lái)半徑R1在反時(shí)針?lè)较蛏现饾u增大。
傳感器440沿徑向設(shè)置得對(duì)置于編碼器430的傳感器對(duì)置表面430a。傳感器440是一種位移傳感器，可測(cè)量編碼器的傳感器對(duì)置表面430a與傳感器440之間的距離變化。傳感器440類(lèi)似于第十六實(shí)施例的傳感器420那樣向編碼器430的傳感器對(duì)置表面430a輸出光線或超聲波。如此輸出的光線或超聲波然后由傳感器對(duì)置表面430a予以反射。傳感器440接收如此反射的光線或超聲波以測(cè)定傳感器對(duì)置表面的形狀位移。傳感器440經(jīng)由電纜422輸出如此檢測(cè)出的距離數(shù)據(jù)給圖中未畫(huà)出的控制電路。
由傳感器440檢測(cè)出的輸出信號(hào)與由圖27中虛線表示的相同。在此，出現(xiàn)在圖27中最左端上的脈沖表示當(dāng)具有最小半徑R1的傳感器對(duì)置表面430a設(shè)置得對(duì)置于傳感器440時(shí)檢測(cè)值的脈沖。圖27表明脈沖峰值強(qiáng)度的絕對(duì)值隨時(shí)間以臺(tái)階方式單調(diào)地增大。
如先前所提及，在本實(shí)施例中，編碼器430以如下的配置予以設(shè)置，即沿軸向(圖31中的箭頭A)看來(lái)半徑R1在順時(shí)針?lè)较蛏现饾u增大。因此，在圖27的情況下，控制電路判斷出，編碼器430，亦即轉(zhuǎn)軸402，沿軸向(圖31中箭頭A)看來(lái)在反時(shí)針?lè)较蛏限D(zhuǎn)動(dòng)。
其次，控制電路如同在第十六實(shí)施例之中那樣數(shù)出所檢測(cè)信號(hào)的最大峰值的個(gè)數(shù)并根據(jù)每單位時(shí)間獲得的最大峰值的個(gè)數(shù)來(lái)算出轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路根據(jù)脈沖強(qiáng)度確定轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)角度。在本實(shí)施例中，傳感器440的輸出按照編碼器430的形狀是階梯式的?？刂齐娐废嗷リP(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多種形狀的絕對(duì)角度和檢測(cè)值。然后，控制電路按照檢測(cè)值判斷出轉(zhuǎn)軸設(shè)置所在的角度。這樣，轉(zhuǎn)軸402絕對(duì)角度的檢測(cè)可以在角度分辨范圍θ0之內(nèi)做出。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，編碼器430和傳感器440沿徑向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器430上形成傳感器對(duì)置表面430a，以致與傳感器440的距離單調(diào)地增大或減小。傳感器440是由利用光線或超聲波的位移傳感器。傳感器440按照與傳感器對(duì)置表面430a的距離把輸出信號(hào)輸出到控制電路。控制電路分析此輸出信號(hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器440可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使之可呈現(xiàn)與第一實(shí)施例中相同的效用。
在本實(shí)施例中，傳感器440是利用光線或超聲波的位移傳感器。不過(guò)，傳感器440并不具體受限，只要它是能夠測(cè)量傳感器對(duì)置表面430a與傳感器440之間距離變化的一種傳感器即可。作為傳感器440，舉例來(lái)說(shuō)，在此可以建議磁性傳感器、利用磁場(chǎng)與渦流之間相互作用的傳感器，或者類(lèi)似的傳感器。在利用渦流的傳感器的情況下，編碼器需要是諸如金屬材料這樣的鐵磁材料。
其次，如本實(shí)施例之中的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以用于第一至第十實(shí)施例任何一項(xiàng)之中所述的一種帶傳感器的軸承。
(第二十實(shí)施例)以下將結(jié)合圖34說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十實(shí)施例。在此，與第十六至十九實(shí)施例中所提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)而將略去其說(shuō)明。
在本實(shí)施例中，在圖31中，在編碼器卡持件411的徑向一側(cè)上沿徑向設(shè)置編碼器。另一方面，在傳感器卡持件441的徑向一側(cè)上設(shè)置單一的傳感器445。傳感器445沿徑向設(shè)置得對(duì)置于編碼器435。
圖34是編碼器435的局部放大透視圖，此編碼器用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置之中。在本實(shí)施例中，編碼器435類(lèi)似于編碼器430設(shè)置得對(duì)置于傳感器445。
編碼器435具有環(huán)形形狀，軸向?qū)挾炔蛔?。編碼器435具有編碼器安裝件接地表面435b，該表面435b距環(huán)心O半徑R2，并具有多個(gè)傳感器對(duì)置表面435a，該表面435a設(shè)置在距環(huán)心為半徑R1處，而半徑R1每隔預(yù)定的角度θ0改變一次。編碼器435在編碼器安裝件接地表面435b處固定于編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面435b的法線方向橫交軸向。
如圖34之中所示，多個(gè)傳感器對(duì)置表面435a由具有編碼器435徑向高度r1的臺(tái)階沿周向隔開(kāi)。以O(shè)為中心每隔中心角θ0制成臺(tái)階，以致編碼器435的傳感器對(duì)置表面每隔角度θ0沿周向被分割。因此，從編碼器435的中心到編碼器435的傳感器對(duì)置表面435a每隔角度θ0增大r1。
因此，編碼器435的半徑R1，從作為參照的具有最小半徑R1的傳感器對(duì)置表面435a開(kāi)始，到具有最大半徑R1的傳感器對(duì)置表面435a，每隔角度θ0單調(diào)地增大r1。在本實(shí)施例中，挨著具有最小半徑R1的傳感器對(duì)置表面435a，設(shè)置具有最大半徑R1的傳感器對(duì)置表面435a。其次，在本實(shí)施例中，編碼器435以如下的配置予以設(shè)置，即半徑R1沿軸向(圖31中箭頭A)看來(lái)在順時(shí)針?lè)较蛏现饾u增大。因此，編碼器435與傳感器445之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)按照傳感器對(duì)置表面435a的形狀變化。編碼器435與傳感器445之間的距離按照角度被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路相互關(guān)聯(lián)地可儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面435a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
編碼器435的傳感器對(duì)置表面435a各自配有N極437。構(gòu)成N極437的各磁化區(qū)域各自具有預(yù)定的磁通密度。N極437圍繞自身形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于其極性和磁通密度。因此，圍繞編碼器435形成對(duì)應(yīng)于N極437的磁通密度的磁場(chǎng)。
傳感器445沿徑向設(shè)置得對(duì)置于編碼器435的傳感器對(duì)置表面435a。傳感器445是一種位移傳感器，可測(cè)量編碼器435的傳感器對(duì)置表面435a與傳感器440之間的距離變化。作為實(shí)例，本發(fā)明是針對(duì)使用能夠檢測(cè)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)傳感器諸如霍爾元件和線圈，特別是霍爾元件而予以說(shuō)明的?；魻栐前凑諜M交霍爾元件的磁通量的強(qiáng)度和方向產(chǎn)生電流作為輸出信號(hào)的器件。
傳感器445可感測(cè)由編碼器435各個(gè)N極437形成的磁場(chǎng)。由N極437形成的磁場(chǎng)的強(qiáng)度分別隨著N極437與編碼器435的傳感器對(duì)置表面435a之間距離的減小或增大而增大或減小。傳感器445可感測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化并經(jīng)由電纜422輸出檢測(cè)值給圖中未畫(huà)出的控制電路。
檢測(cè)值的圖形由圖27中的實(shí)線表示，如同在第十七實(shí)施例之中那樣。輸出信號(hào)的大小正比于磁場(chǎng)的強(qiáng)度而輸出信號(hào)的符號(hào)則由磁通量的方向確定。在此，出現(xiàn)在圖27中最左端上的脈沖表示當(dāng)具有最小半徑R1的傳感器對(duì)置表面435a設(shè)置得對(duì)置于傳感器445時(shí)檢測(cè)值的脈沖。圖37表明脈沖峰值強(qiáng)度的絕對(duì)值隨時(shí)間以階梯方式逐漸增大。
如先前所提及，在本實(shí)施例中，編碼器435以如下的配置予以設(shè)置，即沿軸向(圖31中的箭頭A)看來(lái)半徑R1在順時(shí)針?lè)较蛏现饾u增大。因此，在圖27的情況下，控制電路判斷出，編碼器435，亦即轉(zhuǎn)軸402，沿軸向(圖31中箭頭A)看來(lái)在反時(shí)針?lè)较蛏限D(zhuǎn)動(dòng)。
如圖37所示，傳感器445的輸出使得由最靠近傳感器445設(shè)置的傳感器對(duì)置表面435反射的信號(hào)作為最大峰值。控制電路數(shù)出這個(gè)峰值的數(shù)量，并根據(jù)每單位時(shí)間獲得的最大峰值的數(shù)量來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路可根據(jù)脈沖強(qiáng)度確定轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。在本實(shí)施例的情況下，傳感器445的脈沖的輸出按照編碼器435的形狀基本上是階梯式的?？刂齐娐废嗷リP(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存各種形狀的絕對(duì)角度和檢測(cè)值。然后，控制電路按照檢測(cè)值判斷出轉(zhuǎn)軸設(shè)置所在的角度。這樣，轉(zhuǎn)軸402絕對(duì)角度的檢測(cè)可以在角度分辨范圍θ0之內(nèi)做出。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，編碼器435和傳感器445沿徑向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器435上形成傳感器對(duì)置表面435a，以致與傳感器445的距離單調(diào)地增大或減小。傳感器445按照與傳感器對(duì)置表面435a的距離把輸出信號(hào)輸出到控制電路?？刂齐娐贩治龃溯敵鲂盘?hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器445可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使之可能呈現(xiàn)與第一實(shí)施例中相同的效用。
在本實(shí)施例中，由于傳感器對(duì)置表面435a只是由各N極構(gòu)成的，所以如此檢測(cè)出的峰值是平緩的。因此，與只有一個(gè)峰值的情況相比，峰值檢測(cè)誤差出現(xiàn)的百分率減小了，使之可能以較高的可靠性來(lái)檢測(cè)峰值。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照編碼器435的傳感器對(duì)置表面只由N極構(gòu)成的情況作了說(shuō)明，但是編碼器435的傳感器對(duì)置表面也可以由S極構(gòu)成。在此情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度的檢測(cè)是以與本實(shí)施例中相同的方式做出的，例外的是輸出信號(hào)的符號(hào)反過(guò)來(lái)了。
其次，如本實(shí)施例之中的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以用于第一至第十實(shí)施例任何一項(xiàng)之中所述的一種帶傳感器的軸承。
(第二十一實(shí)施例)以下將結(jié)合圖35說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十一實(shí)施例。在此與第十六至第二十實(shí)施例中所提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)，而其說(shuō)明將被略去。
在本實(shí)施例中，在圖31中，在編碼器卡持件431的徑向一側(cè)上設(shè)置編碼器436。另一方面，在傳感器卡持件441的軸向一側(cè)上設(shè)置單一傳感器445。傳感器445沿徑向設(shè)置得對(duì)置于編碼器436。
圖35是用在根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十一實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置之中的、編碼器的局部放大透視圖。在本實(shí)施例中，編碼器436類(lèi)似于編碼器430或435設(shè)置得對(duì)置于傳感器445。
編碼器436具有環(huán)形，徑向?qū)挾炔蛔?。編碼器436具有一編碼器安裝件接地表面436b，該表面距環(huán)心O半徑R2；并具有多個(gè)傳感器對(duì)置表面436a，該表面設(shè)置在距環(huán)心O為半徑R1位置處，而半徑R1每隔預(yù)定的角度θ0變化一次。編碼器436在編碼器安裝件接地表面436b處固定于編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面436b的法線方向與軸向相同。
如圖35之中所示，多個(gè)傳感器對(duì)置表面436a由具有軸向高度r1的臺(tái)階沿周向隔開(kāi)。以O(shè)為中心每隔中心角θ0形成臺(tái)階，以致每隔中心角θ0沿周向分割了編碼器的傳感器對(duì)置表面。因此，從編碼器436的中心到編碼器436的傳感器對(duì)置表面436a的半徑R1每隔中心角θ0增大r1。
因此，編碼器436的半徑R1，始自作為參照的具有最小半徑R1的傳感器對(duì)置表面436a到具有最大半徑R1的傳感器對(duì)置表面436a，每隔中心角θ0逐漸增大r1。在本實(shí)施例中，挨著具有最小半徑R1的傳感器對(duì)置表面436a設(shè)置了具有最大半徑R1的傳感器對(duì)置表面436a。其次，在本實(shí)施例中，編碼器436以如下的配置予以設(shè)置，即半徑R1在軸向上(圖31中箭頭A)看來(lái)在順時(shí)針?lè)较蛏现饾u增大r1。因此，編碼器436與傳感器445之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)而按照傳感器對(duì)置表面436a的形狀變化。
編碼器436與傳感器445之間的距離按角度被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面436a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
在編碼器436的傳感器對(duì)置表面436a上設(shè)置多個(gè)交替排列的N極437和S極438。構(gòu)成N極437和S極438的各磁化區(qū)域各自具有預(yù)定的磁通密度，N極437和S極438圍繞自身形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于其極性和磁通密度。因此，圍繞編碼器436形成對(duì)應(yīng)于N極437和S極438的磁通密度的磁場(chǎng)。
傳感器445是一種能夠檢測(cè)磁場(chǎng)的磁性傳感器，如在第二十實(shí)施例中解釋的霍爾元件和線圈。
傳感器445可感測(cè)由編碼器436的每個(gè)N極437和S極438形成的磁場(chǎng)。由N極437和S極438形成的磁場(chǎng)的強(qiáng)度的絕對(duì)值分別隨著N極437和S極438與編碼器436的傳感器對(duì)置表面436a之間的距離之減小或增大而增大或減小。傳感器445可感測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度變化并經(jīng)由電纜422輸出檢測(cè)值給圖中未畫(huà)出的控制電路。
由傳感器445檢測(cè)出的輸出信號(hào)與示于圖30之中的相同。在此，出現(xiàn)在圖27中最左端上的脈沖表示當(dāng)具有最小半徑R1的傳感器對(duì)置表面436a設(shè)置得對(duì)置于傳感器445時(shí)檢測(cè)值的脈沖。圖30表明，脈沖峰值的符號(hào)取決于極性的不同而反轉(zhuǎn)，而脈沖峰值強(qiáng)度的絕對(duì)值隨時(shí)間增大。于是，在圖30的情況下，控制電路可判斷出，轉(zhuǎn)軸402在N極437或S極438強(qiáng)度的增大方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，亦即沿軸向(圖31中的箭頭A)看來(lái)在反時(shí)針?lè)较蛏限D(zhuǎn)動(dòng)。然后，控制電路數(shù)出每單位時(shí)間檢測(cè)出的峰值個(gè)數(shù)，并算出轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路可根據(jù)脈沖強(qiáng)度來(lái)確定轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度?？刂齐娐房扇缭诘谑藢?shí)施例之中根據(jù)上述上方程2來(lái)算出絕對(duì)角度。
控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。因此，控制電路可如上述參照由方程2計(jì)算的結(jié)果來(lái)算出編碼器436的絕對(duì)角度。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，編碼器436和傳感器445沿徑向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器436具有制成在其上的傳感器對(duì)置表面436a，以致與傳感器445的距離單調(diào)地增大或減小。傳感器445可按照與傳感器對(duì)置表面436a的距離來(lái)輸出輸出信號(hào)給控制電路?？刂齐娐贩治龃溯敵鲂盘?hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器445可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使得可能呈現(xiàn)與第十一實(shí)施例中相同的效用。
在本實(shí)施例中，使用了具有由各N極和各S極構(gòu)成的傳感器對(duì)置表面的編碼器436。因此，檢測(cè)出的峰值是高尖的。使得可能如第十八實(shí)施例之中那樣以很高角度分辨率檢測(cè)絕對(duì)角度。
其次，與本實(shí)施例中相同的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以用于第一至第十實(shí)施例任何一項(xiàng)中所說(shuō)明的一種帶傳感器的軸承。
(第二十二實(shí)施例)下面將結(jié)合圖36至38說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十二實(shí)施例。在此，與第十六至第二十實(shí)施例中所提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)而其說(shuō)明將予以略去。
圖36是圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十二實(shí)施例中的編碼器450。編碼器450用以代替圖31中的編碼器430。不同于編碼器450的各種結(jié)構(gòu)如圖31之中所示。
圖37是編碼器450的局部放大透視圖。編碼器450具有環(huán)形形狀，軸向?qū)挾炔蛔?。編碼器450具有編碼器安裝件接地表面450b，該表面距環(huán)心為半徑R2，并具有傳感器對(duì)置表面，該對(duì)置表面設(shè)置在距環(huán)心半徑R1的位置處，而半徑R1逐漸增大或減小。編碼器450在編碼器安裝件接地表面450b處固定于編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面450b的法線方向橫交軸向。編碼器450的傳感器對(duì)置表面450a沿徑向設(shè)置得對(duì)置于是一種位移傳感器的傳感器440。
編碼器450的半徑R1從參照位置起沿著圓周方向隨著角度的增大以預(yù)定的比值增大。半徑R1最大所處的位置和半徑R1最小所處的位置由一臺(tái)階隔開(kāi)。在本實(shí)施例中，編碼器以如下的配置予以設(shè)置，即在軸向(圖31中箭頭A)上看來(lái)，半徑R1在順時(shí)針?lè)较蛑饾u增大。因此，編碼器450與傳感器440之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)按照傳感器對(duì)置表面450a的形狀變化。編碼器450與傳感器440之間的距離按照角度被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面450a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
圖38是圖示由傳感器440檢測(cè)出的輸出信號(hào)的簡(jiǎn)圖。圖38表明檢測(cè)出的信號(hào)隨時(shí)間逐漸線性增大。
如先前所提及，在本實(shí)施例中，編碼器450以如下配置予以設(shè)置，即沿軸向(圖31中箭頭A)看來(lái)，半徑R1在順時(shí)針?lè)较蛏现饾u增大。因此，在圖38的情況下，控制電路判斷出，編碼器450，亦即轉(zhuǎn)軸402，沿軸向(圖31中箭頭A)看來(lái)在反時(shí)針?lè)较蛏限D(zhuǎn)動(dòng)。
其次，按照電路采樣峰值達(dá)到最大時(shí)的時(shí)間并按照從某一峰值到下一峰值所需的時(shí)間算出轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路可根據(jù)峰值強(qiáng)度確定轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)角度。在本實(shí)施例的情況下，控制電路還具有預(yù)定角度和對(duì)應(yīng)于此角度的檢測(cè)值表格?？刂齐娐芬源吮砀駥?duì)比于檢測(cè)出的輸出值強(qiáng)度以計(jì)算轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
如以上所提及，按照本發(fā)明，編碼器450和傳感器440沿徑向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器450具有制成在其上的傳感器對(duì)置表面，以致與傳感器440的距離逐漸增大或減小。傳感器440按照與傳感器對(duì)置表面的距離輸出輸出信號(hào)給控制電路。控制電路分析此輸出信號(hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器440可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使之可能呈現(xiàn)與第十一實(shí)施例中相同的效用。
其次，與本實(shí)施例中相同的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以用于第一至第十實(shí)施例任何一項(xiàng)之中所說(shuō)明的一種帶傳感器的軸承。
(第二十三實(shí)施例)下面將結(jié)合圖39至40說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十二實(shí)施例。在此，與第十六至第二十二實(shí)施例中所提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)而其說(shuō)明將予以省略。
圖39是圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十實(shí)施例中的編碼器455。編碼器455用以代替圖31中的編碼器430。不同于編碼器455的各種結(jié)構(gòu)如圖31之中所示。
編碼器455具有環(huán)形形狀，軸向?qū)挾炔蛔?。編碼器455具有編碼器安裝件接地表面455b，該表面距環(huán)心為半徑R2，并具有傳感器對(duì)置表面455a，該表面455a設(shè)置在距環(huán)心O逐漸增大或減小的半徑R1的位置處。編碼器455在編碼器安裝件接地表面455b處固定于編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面455b的法線方向橫交軸向。編碼器455的傳感器對(duì)置表面455a沿徑向設(shè)置得對(duì)置于是一種磁性傳感器的傳感器445。
編碼器455的半徑R1從參照位置起沿著圓周方向隨著角度的增大以預(yù)定的比值增大。半徑R1為最大時(shí)所處的位置和半徑R1為最小時(shí)所處的位置由一臺(tái)階隔開(kāi)。在本實(shí)施例中，編碼器以如下的配置予以設(shè)置，即在軸向(圖31中箭頭A)上看來(lái)，半徑R1在順時(shí)針?lè)较蛑饾u增大。因此，編碼器455與傳感器445之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)按照傳感器對(duì)置表面450a的形狀變化。編碼器455與傳感器445之間的距離按照角度被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面455a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
在編碼器455的傳感器對(duì)置表面455a上設(shè)置以預(yù)定間隔交替配置多個(gè)N極437和S極438。構(gòu)成N極437和S極438的各磁化區(qū)域各自具有預(yù)定的磁通量強(qiáng)度。N極437和S極438各自圍繞自身形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于其極性和磁通量強(qiáng)度。因此，圍繞編碼器455形成了對(duì)應(yīng)于N極437和S極438的磁通量的磁場(chǎng)。
圖40是圖示由傳感器445檢測(cè)出的輸出信號(hào)的簡(jiǎn)圖。圖40表明脈沖峰值強(qiáng)度的絕對(duì)值隨時(shí)間逐漸增大。
如先前所提及，在本實(shí)施例中，編碼器455以如下配置予以設(shè)置，即沿軸向(圖31中箭頭A)看來(lái)，半徑R1在順時(shí)針?lè)较蛏现饾u增大。因此，在圖40的情況下，控制電路判斷出，編碼器455，亦即轉(zhuǎn)軸402，沿軸向(圖31中箭頭A)看來(lái)在反時(shí)針?lè)较蛏限D(zhuǎn)動(dòng)。
其次，按照電路采樣峰值達(dá)到最大時(shí)的時(shí)間并按照從某一峰值到下一峰值所需的時(shí)間算出轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
其次，控制電路可根據(jù)檢測(cè)出的信號(hào)確定轉(zhuǎn)軸的絕對(duì)角度。在本實(shí)施例的情況下，控制電路還具有預(yù)定角度和對(duì)應(yīng)于此角度的檢測(cè)值表格?？刂齐娐芬源吮砀駥?duì)比于檢測(cè)出的輸出值強(qiáng)度以計(jì)算轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，編碼器455和傳感器445沿徑向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器455具有制成在其上的傳感器對(duì)置表面455a，以致與傳感器445的距離逐漸增大或減小。傳感器445按照與傳感器對(duì)置表面455a的距離輸出輸出信號(hào)給控制電路?？刂齐娐贩治龃溯敵鲂盘?hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器445可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使之可能呈現(xiàn)與第十一實(shí)施例中相同的效用。
其次，與本實(shí)施例中相同的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以用于第一至第十實(shí)施例任何一項(xiàng)中所說(shuō)明的一種帶傳感器的軸承。
(第二十四實(shí)施例)
下面將結(jié)合圖41至42說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十四實(shí)施例。在此，與第十六至第二十三實(shí)施例中所提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)而其說(shuō)明將予以略去。
圖41是圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十四實(shí)施例中的編碼器460。編碼器460用以代替圖24中的編碼器410。不同于編碼器450的各種結(jié)構(gòu)如圖24之中所示。
圖42是編碼器460的局部放大透視圖。編碼器460具有環(huán)形形狀，軸向?qū)挾炔蛔儭＞幋a器460具有平直的編碼器安裝件接地表面460b，以及傳感器對(duì)置表面460a，該表面460a以預(yù)定的比例從編碼器安裝件起厚度L增大。編碼器460在編碼器安裝件接地表面460b處固定于編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面460b的法線方向平行于軸向。編碼器460的傳感器對(duì)置表面460a沿軸向設(shè)置得對(duì)置于是一種位移傳感器的傳感器420。
編碼器460的厚度L從參照位置起沿著圓周方向隨著角度的增大以預(yù)定的比值增大。厚度L為最大時(shí)所處的位置和厚度L為最小時(shí)所處的位置由一臺(tái)階隔開(kāi)。在本實(shí)施例中，編碼器以如下的配置予以設(shè)置，即從傳感器處看來(lái)，厚度L在反時(shí)針?lè)较蛟龃?。因此，編碼器460與傳感器420之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)按照傳感器對(duì)置表面460a的形狀變化。編碼器460與傳感器420之間的距離按照角度被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面460a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
由傳感器420檢測(cè)出的輸出信號(hào)如圖38之中所示。轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度的計(jì)算方法如在第二十二實(shí)施例之中所解釋的。
如先前所提及，在本實(shí)施例中，編碼器460與傳感器420配置得彼此軸向?qū)χ谩Ｆ浯?，編碼器460具有制成在其上的傳感器對(duì)置表面460a，以致與傳感器420的距離逐漸增大或減小。傳感器420按照與傳感器對(duì)置表面460a的距離輸出輸出信號(hào)給控制電路?？刂齐娐贩治鲚敵鲂盘?hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器420可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。使之可能呈現(xiàn)出與第十一實(shí)施例中相同的效用。
(第二十五實(shí)施例)下面將結(jié)合圖43說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十五實(shí)施例。在此，與第十六至第二十三實(shí)施例中所提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)而其說(shuō)明將予以略去。
圖43是圖示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十五實(shí)施例中的編碼器465的局部放大透視圖。編碼器465用以代替圖24中的編碼器410。不同于編碼器465的各種結(jié)構(gòu)如圖24之中所示。
編碼器465具有環(huán)形形狀，軸向?qū)挾炔蛔?。編碼器465具有平直的編碼器安裝件接地表面465b和傳感器對(duì)置表面465a，后者以預(yù)定的比值從編碼器安裝件起厚度L增大。編碼器465在編碼器安裝件接地表面465b處固定于編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面465b的法線方向平行于軸向。編碼器463的傳感器對(duì)置表面465a沿軸向設(shè)置得對(duì)置于是一種磁性傳感器的傳感器425。
編碼器465的厚度L從參照位置起沿著圓周方向隨著角度的增大以預(yù)定的比值增大。厚度L為最大時(shí)所處的位置和厚度L為最小時(shí)所處的位置由一臺(tái)階隔開(kāi)。在本實(shí)施例中，編碼器以如下的配置予以設(shè)置，即從傳感器處看來(lái)，厚度L在反時(shí)針?lè)较蛏现饾u增大。因此，編碼器465與傳感器425之間的距離隨著轉(zhuǎn)軸402的轉(zhuǎn)動(dòng)按照傳感器對(duì)置表面465a的形狀變化。編碼器465與傳感器425之間的距離按照角度被儲(chǔ)存在圖中未畫(huà)出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關(guān)聯(lián)地儲(chǔ)存多個(gè)傳感器對(duì)置表面465a的位置和轉(zhuǎn)軸402的絕對(duì)角度。
在編碼器465的傳感器對(duì)置表面465a上以預(yù)定的間距設(shè)置交替配置的多個(gè)N極437和S極438。構(gòu)成N極437和S極438的各磁化區(qū)域各自具有預(yù)定的磁通密度。N極437和S極438各自圍繞自身形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)具有的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于其極性和磁通密度。因此，圍繞編碼器465形成了對(duì)應(yīng)于N極437和S極438磁通密度的磁場(chǎng)。
由傳感器425控制出的輸出信號(hào)如圖40之中所示。轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度的計(jì)算方法如第二十三實(shí)施例之中所解釋的。
如以上所提及，按照本發(fā)明，編碼器465和傳感器425沿軸向設(shè)置得彼此對(duì)置。其次，編碼器465具有制成在其上的傳感器對(duì)置表面465a，以致與傳感器425的距離逐漸增大或減小。傳感器425按照與傳感器對(duì)置表面465a的距離輸出輸出信號(hào)給控制電路。控制電路分析此輸出信號(hào)以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器425可以用以同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)軸402轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度，使之可能呈現(xiàn)與第十一實(shí)施例中相同的效用。
(第二十六實(shí)施例)以下將結(jié)合圖44說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十六實(shí)施例。在此，與第十六到第二十五實(shí)施例中提及的相同的構(gòu)件將被給予相同的附圖標(biāo)記和符號(hào)而將略去其說(shuō)明。
圖44圖示作為帶傳感器滾動(dòng)軸承的一種深溝球軸承，其中裝有根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二十六實(shí)施例的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置。在本實(shí)施例中，深溝球軸承的外圈403和內(nèi)圈404具有分別沿軸向伸展的傳感器安裝部分403d和編碼器安裝部分404c。
在編碼器安裝部分404c的沿軸向外側(cè)404d上設(shè)置編碼器470。編碼器470是一種其上設(shè)置磁鐵的編碼器，諸如第二十、第二十一和第二十三實(shí)施例中所說(shuō)明的編碼器435、436和455。編碼器470的軸向一側(cè)對(duì)置于傳感器安裝部分403d。
另一方面，在傳感器安裝部分403d的軸內(nèi)側(cè)403e端部上直立設(shè)置環(huán)形鋼片495。環(huán)形密封件380由鋼片495支承以密封傳感器安裝部分403d與編碼器安裝部分404c之間的間隙。
其次，在傳感器安裝部分403d的軸向內(nèi)側(cè)403e上設(shè)置傳感器安裝件486。傳感器安裝件486位于密封環(huán)408與密封件490之間。
在傳感器安裝件486上設(shè)置溫度測(cè)量裝置485和傳感器480。傳感器480是一種磁性傳感器，其可測(cè)定由編碼器470形成的磁場(chǎng)的變化，或是一種位移傳感器，其可判定距離的變化。傳感器480設(shè)置得對(duì)置于編碼器470并可測(cè)定編碼器470的形狀。傳感器480以與第二十、第二十一和第二十三實(shí)施例中相同的方式檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度。
溫度測(cè)量裝置485可測(cè)定傳感器和編碼器以及各周邊構(gòu)件的溫度并輸出如此測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)給圖中未畫(huà)出的控制電路。在編碼器470由N極或S極予以磁化的情況下，構(gòu)成N極和S極的各磁化區(qū)域隨溫度變化而改變磁通密度?？刂齐娐肪哂幸槐砀?，借以校正隨溫度變化的磁通密度改變。其次，控制電路利用此表格來(lái)校正為此檢測(cè)出的輸出值并檢測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度。在使用諸如熱電偶這樣的接觸型溫度計(jì)的情況下，可檢測(cè)諸如傳感器這樣的非轉(zhuǎn)動(dòng)件的溫度，但在使用諸如紅外輻射溫度計(jì)這樣的非接觸型溫度計(jì)的情況下，就使得可能檢測(cè)諸如編碼器這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)件的溫度。
如以上所提及，按照本實(shí)施例，根據(jù)溫度變化校正而得的輸出值可以用以檢測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度。因此，編碼器470可以不加考慮編碼器470各種工作溫度條件地予以采用，值得可能更加寬泛地把本轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置應(yīng)用于軸承和滾動(dòng)裝置。
編碼器與傳感器之間的芯件間隙隨熱脹冷縮而變化。這一芯體間隙變化可以根據(jù)來(lái)自溫度測(cè)量裝置的信號(hào)予以校正。
其次，在本實(shí)施例中，編碼器470和傳感器480由密封環(huán)408和密封件480予以密封。因此，可以使外界影響最小，可以以更高精度進(jìn)行測(cè)量。
因此，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、方向和角度可由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)予以檢測(cè)，使之可能減少零部件的數(shù)量并因此降低零部件成本。其次，減少零部件的數(shù)量可改善裝配性，使之也可以降低裝配成本。
其次，由于只需要一個(gè)傳感器，所以可以節(jié)省軸承中的空間，總的說(shuō)使得更加輕便的設(shè)計(jì)成為可能。再者，傳感器數(shù)量的減少也導(dǎo)致軸承的重量減小，如果軸承用于汽車(chē)等，這有助于降低燃油消耗。
其次，與本實(shí)施例中相同的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以用于第一到第十實(shí)施例的任何一項(xiàng)中所說(shuō)明的帶傳感器軸承。
工業(yè)應(yīng)用性按照本發(fā)明，可以提供一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，即使在其上作用著推壓座圈端部表面的任何載荷，也可以保持檢測(cè)的高精度。
其次，按照本發(fā)明，可以提供一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，可以在其中裝有多個(gè)傳感器并可以減小寬度。
再者，按照本發(fā)明，可以提供一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，可以阻止諸如磁通量泄漏這樣的外部干擾以保持檢測(cè)的高精度。
其次，按照本發(fā)明，由于編碼器與傳感器對(duì)置表面隨位置而不同，所以可以提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置和一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，通過(guò)使傳感器測(cè)定與編碼器的距離而以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)判定轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度。再者，在本結(jié)構(gòu)的情況下，只需要一個(gè)傳感器，使之可能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并因此降低裝置成本。
其次，按照本發(fā)明，可以提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置和一種帶傳動(dòng)器的滾動(dòng)軸承，其能夠通過(guò)使用單一的傳感器檢測(cè)峰值來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，這是由于構(gòu)成編碼器的多個(gè)磁化區(qū)域具有不同的各磁通密度。再者，通過(guò)事先掌握具有不同的各磁通量的各磁化區(qū)域的設(shè)置圖形，使用單一的傳感器同時(shí)可以檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和絕對(duì)角度。因而，通過(guò)使用比相關(guān)技術(shù)中較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)在靜止件上減小空間。其次，不需要設(shè)置額外的一些傳感器，就使得可能以低成本檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)件。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，包括傳感器，其安裝在靜止件上；以及編碼器，其安裝在相對(duì)于靜止件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)件上，編碼器包括與傳感器相對(duì)的傳感器對(duì)置表面，其特征在于，編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離隨位置變化而傳感器適于通過(guò)測(cè)量該距離的變化來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其中所述傳感器對(duì)置表面由多個(gè)傳感器對(duì)置表面構(gòu)成，而編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離因傳感器對(duì)置表面不同而不同。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其中編碼器具有分別設(shè)置在傳感器對(duì)置表面上排列成一行的多個(gè)磁化區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其中編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離逐漸增大或減小。
5.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其中編碼器具有在傳感器對(duì)置表面上排列成一行的多個(gè)磁化區(qū)域。
6.如權(quán)利要求3或5所述的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其中多個(gè)磁化區(qū)域由多個(gè)交替排列的N和S極形成。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其中編碼器沿著轉(zhuǎn)動(dòng)件的軸向設(shè)置得對(duì)置于傳感器。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其中編碼器沿著轉(zhuǎn)動(dòng)件的徑向設(shè)置得對(duì)置于傳感器。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其中設(shè)置一溫度測(cè)量部分，用于測(cè)量傳感器或編碼器或周邊各構(gòu)件的溫度。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其中設(shè)置一密封件，用于密封編碼器和傳感器。
11.一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)圈；外圈；滾動(dòng)件，其可滾動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈與外圈之間；傳感器，其安裝在內(nèi)圈和外圈二者之一上；以及編碼器，其安裝在外圈和內(nèi)圈二者中另一個(gè)上，編碼器包括與傳感器相對(duì)的傳感器對(duì)置表面，其特征在于，編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離隨位置變化，而傳感器適于通過(guò)測(cè)量該距離的變化來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中所述傳感器對(duì)置表面由多個(gè)傳感器對(duì)置表面構(gòu)成，而傳感器與編碼器的傳感器對(duì)置表面之間的距離因傳感器對(duì)置表面的不同而不同。
13.如權(quán)利要求12所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中編碼器具有多個(gè)磁化區(qū)域，其排列成一行并分別設(shè)置在多個(gè)傳感器對(duì)置表面上。
14.如權(quán)利要求11所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離逐漸增大或減小。
15.如權(quán)利要求14所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中編碼器具有多個(gè)磁化區(qū)域，它們排列成一行并設(shè)置在傳感器對(duì)置表面上。
16.如權(quán)利要求13或15所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中多個(gè)磁化區(qū)域由多個(gè)交替排列的N和S極形成。
17.如權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中編碼器設(shè)置得沿軸向?qū)χ糜趥鞲衅鳌?br> 18.如權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中編碼器設(shè)置得沿徑向?qū)χ糜趥鞲衅鳌?br> 19.如權(quán)利要求11至18中任一項(xiàng)所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中設(shè)置一溫度測(cè)量部分，用于測(cè)定傳感器或編碼器或周邊各構(gòu)件的溫度。
20.如權(quán)利要求11至19中任一項(xiàng)所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中設(shè)置一密封件，用于密封編碼器和傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，包括傳感器，安裝在靜止件上；編碼器，安裝在相對(duì)于靜止件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)件上，編碼器包括與傳感器相對(duì)的傳感器對(duì)置表面，編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離隨位置變化而傳感器適于通過(guò)測(cè)量該距離的變化來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)圈；外圈；滾動(dòng)件，其可滾動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈與外圖之間；傳感器，安裝在內(nèi)圈和外圈二者之一上；編碼器，安裝在外圈和內(nèi)圈二者中另一個(gè)上，編碼器包括與傳感器相對(duì)的傳感器對(duì)置表面，編碼器的傳感器對(duì)置表面與傳感器之間的距離隨位置變化，而傳感器適于通過(guò)測(cè)量該距離的變化來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
文檔編號(hào)F16C33/76GK101092994SQ20071013836
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2002年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者青木護(hù), 石川寬朗 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社