專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有磁場(chǎng)傳感器的止推軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及止推軸承，更具體地說(shuō)，本發(fā)明是一種新型止推軸承，它利用一個(gè)磁場(chǎng)源和一個(gè)磁場(chǎng)傳感器，來(lái)確定旋轉(zhuǎn)止相推圈對(duì)于一個(gè)對(duì)置固定的止推圈的旋轉(zhuǎn)速度。
目前的電子速度傳感器包括兩個(gè)獨(dú)立組件，其唯一目的是檢測(cè)速度。一般是磁場(chǎng)源緊貼到一個(gè)特制的軸上，傳感器相對(duì)于磁場(chǎng)源安裝。這類(lèi)系統(tǒng)一些問(wèn)題是，它們體積較大，需要制造專(zhuān)用導(dǎo)向裝置，而且為了保證本身的性能，在安裝時(shí)需要對(duì)磁場(chǎng)源和傳感器進(jìn)行精確的調(diào)整。許多機(jī)械和電氣系統(tǒng)的制造者，僅僅按比例給止推軸承留出很有限的軸向和徑向空間。例如車(chē)輛變速箱的生產(chǎn)者在現(xiàn)代車(chē)輛中就給為指示變速箱的輸出速度而裝入的止推軸承留出非常有限的軸向空間。
顯然，至關(guān)重要的是所生產(chǎn)的止推軸承應(yīng)該很緊湊，特別是在軸向上要占據(jù)很小的空間，然而應(yīng)具有一定的功能，在安裝時(shí)需要最小或不調(diào)整磁場(chǎng)源的磁場(chǎng)傳感器，并且不失去一個(gè)止推圈對(duì)另一止推圈的軸向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。
本發(fā)明是一種新型止推軸承，它僅需要最小的軸向和徑向空間。
概括地說(shuō)，止推軸承包括一個(gè)具有徑向延伸環(huán)形部分的第一止推圈以及一個(gè)第二止推圈，后者有一個(gè)徑向延伸環(huán)形部分與第一止推圈的徑向延伸環(huán)形部分沿軸向分開(kāi)。止推圈有相對(duì)的徑向延伸環(huán)形座圈。每個(gè)座圈部分地沿著止推圈的相應(yīng)徑向延伸環(huán)形部分延伸。滾動(dòng)元件在座圈上滾動(dòng)，第一止推圈的徑向延伸環(huán)形部分有一個(gè)與滾動(dòng)件徑向分開(kāi)的磁場(chǎng)源。第二止推圈至少有一個(gè)從其徑向延伸環(huán)形部分的外徑上軸向延伸的凸起，并且遠(yuǎn)離第一止推圈。傳感器支架由凸起支承導(dǎo)向。傳感器固定在傳感器支架上，面對(duì)第一止推圈上的磁場(chǎng)源。
本發(fā)明以及它的許多優(yōu)點(diǎn)，可以參考以下的詳細(xì)說(shuō)明和附圖進(jìn)一步理解，其中

圖1是一個(gè)在變速箱的裝有止推軸承的汽車(chē)變速箱輸出端的局部剖視圖;
圖2是本發(fā)明的帶有兩個(gè)凸的實(shí)施例的剖視圖，剖面通過(guò)兩個(gè)凸起;
圖3是止推圈和傳感器支架外觀的主視圖，它面對(duì)另一個(gè)止推圈。
圖4是圖3中的止推圈和傳感器支架外觀的后視圖;
圖5是沿著圖4的5-5線并按箭頭方向的剖視圖;
圖6是止推圈第二個(gè)實(shí)施例的立體圖，為了固定和導(dǎo)向傳感器支回，使用了一個(gè)凸起，而不是兩個(gè)，情況與從圖1至5的實(shí)施例相同。
在各個(gè)圖中，相同零件標(biāo)的相同的號(hào)碼。
參考各圖，尤其是圖1，旋轉(zhuǎn)軸10位裝于固定的殼體12內(nèi)。帶有第一止推圈16和第二止推圈18的止推軸承14安裝在殼體里，止推圈16的背面和墊片20相接觸，止推圈18的背面和后板22相接觸。止推圈16以與軸10相同的速度旋轉(zhuǎn)。止推圈18固定在后板22上。
一個(gè)環(huán)狀的磁場(chǎng)源24固定在止推圈16的表面上，它面對(duì)止推圈18。傳感器支架26固定在止推圈18上。固定在傳感器支架26上的傳感器40(見(jiàn)圖3)檢測(cè)出經(jīng)過(guò)傳感器的磁場(chǎng)源24的南北磁極的交變次數(shù)，這樣就指示出軸10的旋轉(zhuǎn)速度由傳感器產(chǎn)生電訊號(hào)徑導(dǎo)線28引出。
參考圖2，止推圈16有一個(gè)徑向延伸環(huán)形部分30。第二止推圈18有徑向延伸環(huán)形部分32與第一止推圈16的徑向延伸環(huán)形部分30在軸向分開(kāi)。止推圈在對(duì)應(yīng)的環(huán)形部分30和32上有對(duì)置的徑向延伸環(huán)形座圈33和35。
滾動(dòng)元件，例如軸承保持架37里的滾子34在座圈上滾動(dòng)。軸承圈16的環(huán)形部分30的外徑比軸承保持架37的外徑顯著大，以使環(huán)形磁場(chǎng)源24的徑向內(nèi)表面39在徑向能與軸承保持架37分開(kāi)。
參考圖2和圖4，一對(duì)圓周分開(kāi)、各自獨(dú)立的凸起36和38從徑向延伸環(huán)形部分32的外徑上沿軸向延伸，遠(yuǎn)離第一止推圈16。
傳感器支架26固定在凸起36和38上。傳感器支架26同時(shí)也由凸起36和38導(dǎo)向，以使傳感器支架26保持與第二止推圈18同軸。凸起36和38對(duì)防止傳感器支架相對(duì)于第二止推圈的相對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)起重要作用。
參考圖3，磁場(chǎng)傳感器例如霍爾(Hall)傳感器40固定在傳感器支架26上，并正好面對(duì)止推圈16上的磁場(chǎng)源24。
參考圖4和圖5，止推圈18有多個(gè)圓周分布、各自獨(dú)立的小片48、50和52，它們從環(huán)形部分32的外徑處沿徑向伸入到傳感器支架26里。
小片緊貼在傳感器支架26內(nèi)以防止傳感器支架26相對(duì)于止推圈18轉(zhuǎn)動(dòng)，并避免傳感器支架和止推圈的軸向分離。
小片48與50所夾的弧對(duì)著一個(gè)中心鈍角;小片50與52所夾的弧也對(duì)著一個(gè)中心鈍角;小片52與48所夾的弧對(duì)著一個(gè)中心銳角。這些小片被安排成一定位置以確保傳感器支架固定在凸起36和38上，使傳感器處在一個(gè)預(yù)定的圓周位置上。參考圖1，傳感器預(yù)定的圓周位置使導(dǎo)線28從傳感器到殼體12有最短的路線。
小片53(見(jiàn)圖4)插進(jìn)后板(見(jiàn)圖1)里的一個(gè)凹槽(未顯示)中，以防止止推圈18在后板22上旋轉(zhuǎn)。
在圖6的實(shí)施例中，止推圈60可用來(lái)代替圖1-5的止推圖18。止推圈60有一個(gè)徑向延伸環(huán)形部分62。一個(gè)單獨(dú)的圓柱形凸起64從徑向延伸環(huán)形部分62的外徑處沿軸向延伸。并遠(yuǎn)離第一止推圈。圓周分布的小片66、68和70從圓柱形凸起64的軸向開(kāi)口端向外延伸。小片66和68所夾的弧對(duì)著一個(gè)中心銳角，小片66和70所夾的弧以及68和70所夾的弧分別對(duì)著一個(gè)中心鈍角。環(huán)形部分62內(nèi)徑上的防轉(zhuǎn)小片72嵌進(jìn)后板22(見(jiàn)圖1)上的一個(gè)溝槽(未顯示)。
這種止推軸承無(wú)需調(diào)整傳感器與磁場(chǎng)源的相對(duì)關(guān)系。滾子和座圈的精度足以使磁場(chǎng)源和傳感器之間的氣隙處在霍爾(Hael)傳感器的作用范圍內(nèi)。固定軸承圈的環(huán)形部分外徑上的凸起有幾種作用。首先，它是傳感器支架的自然導(dǎo)向器，因而不需要單獨(dú)的導(dǎo)向面;第二，它確定了傳感器從滾道向外的徑向位置，因而止推軸承的軸向長(zhǎng)度僅有很小或沒(méi)有改變，這樣可使止推軸承的軸向長(zhǎng)度為最小;第三，凸起的長(zhǎng)度防止了軸承圈相對(duì)于傳感器支架的徑向運(yùn)動(dòng)。
向外徑向延伸的小片也有幾種作用。它們防止傳感器支架在軸承圈上旋轉(zhuǎn)，并避免傳感器支架和軸承圈的軸向分離。
運(yùn)行時(shí)，當(dāng)軸10旋轉(zhuǎn)時(shí)，止推圈16將以同樣的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)磁場(chǎng)源24上交變的南北磁極掠過(guò)傳感器40時(shí)，脈沖通過(guò)導(dǎo)線28從傳感器40上引出。軸10的速度與單位時(shí)間脈沖數(shù)目成正比。
權(quán)利要求
1.一種止推軸承，包括一個(gè)帶徑向延伸環(huán)形部分的第一止推圈；一個(gè)第二止推圈，它有與第一止推圈的徑向延伸環(huán)形部分沿軸向分開(kāi)的徑向延伸環(huán)形部分；徑向延伸環(huán)形部分有對(duì)置的徑向延伸環(huán)形座圈；滾動(dòng)元件適于在座圈上滾動(dòng)，其特征在于第一止推圈的徑向延伸環(huán)形部分有一個(gè)與滾動(dòng)元件徑向向外分開(kāi)的磁場(chǎng)源；第二止推圈至少有一個(gè)凸起，從它的徑向延伸環(huán)形部分的外徑處沿軸向延伸，并遠(yuǎn)離第一止推圈；傳感器支架用至少一個(gè)凸起支持并導(dǎo)向；傳感器固定在傳感器支架上，并面對(duì)第一止推圈上的磁場(chǎng)源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的止推軸承，其特征還在于磁場(chǎng)源是一個(gè)環(huán)形元件，連接在第一止推圈的徑向延伸環(huán)形部分上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的止推軸承，其特征還在于有兩個(gè)圓周分布的間隔的凸起。
4.一種止推軸承包括一個(gè)帶徑向延伸環(huán)形部分的第一止推圈;一個(gè)第二止推圈，它有一個(gè)徑向延伸環(huán)形部分，與第一止推圈的徑向延伸環(huán)形部分沿軸向分開(kāi);徑向延伸環(huán)形部分有對(duì)置的徑向延伸環(huán)形座圈;滾動(dòng)元件適合在座圈上滾動(dòng)，其特征在于第一止推圈的徑向延伸環(huán)形部分有一個(gè)與滾動(dòng)元件分開(kāi)的沿徑向向外的磁場(chǎng)源;第二止推圈至少有一個(gè)從它的徑向延伸環(huán)形部分的外徑處沿軸向延伸的凸起，并遠(yuǎn)離第一止推圈;傳感器支架至少用一個(gè)凸起支持并導(dǎo)向;傳感器固定在傳感器支架上并面對(duì)第一止推圈上的磁場(chǎng)源;第二止推圈至少有一個(gè)從它的外徑徑向延伸的小片，并且伸到傳感器支架里，以防止傳感器支架相對(duì)于第二止推圈轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的止推軸承，其特征還在于在第二止推圈上有3個(gè)沿圓周不等距間隔的小片。
全文摘要
雙圈止推軸承的一個(gè)止推圈有一個(gè)磁場(chǎng)傳感器，固定在從止推圈外徑沿軸向延伸的凸起上。另一個(gè)止推圈有一個(gè)磁場(chǎng)源。帶有磁場(chǎng)源的軸承圈旋轉(zhuǎn)，帶有傳感器的軸承圈固定。由傳感器檢測(cè)到單位時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)止推圈的磁極交變次數(shù)指示出旋轉(zhuǎn)止推圈的速度。
文檔編號(hào)F16C19/32GK1046028SQ89106500
公開(kāi)日1990年10月10日 申請(qǐng)日期1989年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月24日
發(fā)明者詹姆斯·A·希爾比, 阿爾弗雷德·J·桑托斯 申請(qǐng)人:托林頓公司