專利名稱：形成軸承箱并裝備有信息傳感系統(tǒng)的組件的制作方法
形^i承箱并^^有4言息傳感系統(tǒng)的組件
姊領(lǐng)域
本發(fā)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(tǒng)，所述 信息傳感系統(tǒng)包括生^/茲脈沖的編碼器以及iU有至少兩個(gè)能夠檢測(cè)這些脈沖 的傳感元件的傳感器。
背景M
當(dāng)所iti且件裝備有感測(cè)旋^^、角位置和/或旋轉(zhuǎn)方向的系統(tǒng)時(shí)，所iiM 件尤其可用于安^^幾動(dòng)車的i^有防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的車輪。i!4因?yàn)閯x車輔助 計(jì)#^幾可^^1所述信息。
所述組件產(chǎn)生的一個(gè)問M,面對(duì)周圍環(huán)境污染的軸承間隙的保護(hù)，尤其
;i布I^所述軸承間隙附近的編碼器的係二護(hù)。
為解決該問題，已經(jīng)提出將一個(gè)蓋附連到軸承箱以保護(hù)編碼器。然而，在 傳感器布置在蓋前面的情況下，則產(chǎn)生了通it^d^讀^U茲脈沖的問題。itA 因?yàn)槌松w存在時(shí)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(duì)于形成用于安^^幾動(dòng)車的非驅(qū)動(dòng)車輪的軸承箱是至關(guān)重要 的。iiA因?yàn)樵诖饲闆r下承載編碼器的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件是內(nèi)部構(gòu)件，因此其與包括傳 動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)構(gòu)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(chǎn)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，氣隙距離太小以致于不能為軸承箱裝備用于保護(hù)編碼器的蓋。 為解決該問題，已經(jīng)提出為軸^T葛裝l個(gè)蓋，該蓋在其與傳感元件相對(duì) 的面上與傳感器結(jié)合成一體。盡管該解決方案可以通過移動(dòng)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于每個(gè)安裝幾 何結(jié)構(gòu)的傳感器蓋的設(shè)計(jì)^口復(fù)雜。
本發(fā)明的目的是通過提出一種形成軸承箱的組件來減^W技術(shù)的問題， 在所述軸承箱中編碼器由一個(gè)蓋保護(hù)，同時(shí)^^通it^^傳送的信息的M 率(resolution )，并JUt甚至適用于小編碼器直徑和/或與軸承箱才A^^分離的
傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)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(tǒng)，所述信息傳感器系統(tǒng)包括產(chǎn)生磁脈沖的編碼器^i^有至少兩個(gè)能夠;f^則 這些脈沖的傳感元件的傳感器，所述軸承包^jt轉(zhuǎn)的內(nèi)部構(gòu)件、固定的夕Mp構(gòu) 件以及iU在所糊件之間形成的軸承間隙中的滾動(dòng)體，所述軸承箱還包括蓋， 該蓋固定到固定構(gòu)件以在側(cè)面堵S^斤述軸承間隙，其中
所述編碼器固定到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件并位于所述蓋的后面，而所迷傳感元件與所述 編碼器相對(duì)iW置在所i^的前面，以^ti^斤itA檢測(cè)所述脈沖；并且
所述傳感器包括用于處理由傳感元件^^則到的信號(hào)的處理設(shè)備，所艦理
設(shè)備包括觸^^置和將XOR (排除OR)功能應(yīng)用到所敞良的信號(hào)的裝置，以 相對(duì)于^^則到的信號(hào)的，率增加輸出信號(hào)的，率。


本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在下面結(jié)合附圖給出的描述中顯現(xiàn)，其中 圖1以縱向剖面示出才娥本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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(duì)于軸承箱的相應(yīng)布
置；
圖3絲示檢測(cè)到的信號(hào)的處理的圖表。 M實(shí)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(gè)實(shí)施 方式，所i^且件尤其A^于安^f幾動(dòng)車的非驅(qū)動(dòng)車輪。
軸^l富包括固定的夕h^構(gòu)件l，該夕Np構(gòu)件包^i經(jīng)有固定孔2a的法蘭2， 所述固定^^置^L^t過螺釘或螺農(nóng)來固定軸承箱，例如固定到機(jī)動(dòng)車的懸 ^ L件上。所述軸; ^還包^^轉(zhuǎn)的內(nèi)部構(gòu)件3，該內(nèi)部構(gòu)#^1有板4，該板 iU有固定孔4a,以^bi午車輪的i^接。
在這兩個(gè)構(gòu)件1 、 3之間形^軸承間隙(bearing space)以允許所ii^件 的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。為此，每個(gè)構(gòu)件1、 3具有兩個(gè)軸向間隔開的軸;^itii (bearing track )，以在所糊件之間形成兩個(gè)軸;fU阮(bearing way),在該軸;f^中分別 iM有一排球形的滾動(dòng)體5。
在圖1中，所述內(nèi)部構(gòu)件3包括主體和附連環(huán)6，該環(huán)安f^所iii體的外
表面上， 一軸^tii形成于所述環(huán)上，并且另一軸^ii形成于所iii體上。
然而，本發(fā)明并不限于軸承箱，尤其是涉;sj斤述法蘭和所艦的存在、所迷軸 個(gè)實(shí)施方式。
當(dāng)希望知曉所i^走轉(zhuǎn)構(gòu)件3相對(duì)于所述固定構(gòu)件1的旋#^、運(yùn)動(dòng)方向 和/或角位置時(shí)，應(yīng)該知曉:M可^^I信息傳感器系統(tǒng)，該信息傳感器系統(tǒng)包括 固定到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的產(chǎn)生^3^沖的編碼器7和iU有至少兩個(gè)能夠檢測(cè)這些樂P中 的傳感元件的固定傳感器8。
為了保護(hù)所鄉(xiāng)碼器7iLiM圍環(huán)嫂的污染，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(gòu)件l，以^t^側(cè)面(laterally)堵塞軸承 間隙。為此，所ii^碼器7固定到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件3并位于蓋9的后面，而所述傳感 元件與所述編碼器相對(duì)M置在所i^9的前面，以^tit^斤^檢測(cè)所述脈 沖。
在所示實(shí)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，所述軸向表面用于安鈔"旋轉(zhuǎn)環(huán)6表面的 外徑上，在所述徑向表面上固定有^*辦;^裝置。
在一個(gè)示例性的實(shí)施方式中，所述^^沖^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^脈沖;^裝置模制到所述徑向表面上，所 述材料包含磁1^立子以便形成多個(gè)相鄰的磁極，所述多個(gè)相鄰的> 1^目對(duì)于兩 個(gè)相鄰的f^L具有與一個(gè)^^目反的磁化方向。
編碼器7固定到內(nèi)部構(gòu)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(duì)的一側(cè)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(shí)施方式中，蓋9包括實(shí)心盤形件，該實(shí)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(gòu)件1 J^目應(yīng)表面的內(nèi)徑上。 另外，軸向表面13借助于徑向折邊(fold) 14連接到所i^形件，所述折邊布 置^U氏靠在所必卜部構(gòu)件的徑向端表面上。
在該實(shí)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(duì)于多極磁體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(cè)面部分15，所述側(cè)面部^it于插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，其適于無干^fe^旋轉(zhuǎn)構(gòu)件3的端
部。更準(zhǔn)確地說，所iiJ:形件具有相對(duì)于側(cè)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，以便與形成于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件3 的主，部上的環(huán)形折邊18疊置，以軸向^Mt所述環(huán)6。
在所示的實(shí)施方式中，傳感器8與固定構(gòu)件1和蓋9積*^分離，尤其是 通過4ff^感元件布置成與側(cè)面部分15相對(duì)并在其間具有間隙。
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(fā)明還提供了一種信息傳感系統(tǒng)，在所述信息傳感系統(tǒng)中，編碼器7發(fā)出相對(duì) 于其尺寸的高幅值信號(hào)，并且傳感器8傳送^^岸率適iS殳想應(yīng)用的信號(hào)。
為此，多^L^U1包括較少數(shù)量對(duì)的 1，例如2N對(duì)^L，其中N嚴(yán)格 地小于24。尤其是，N可等于12或6，以便具有帶24或12對(duì)^L的多極^^體。 因而，^Dft的數(shù)量少，其尺寸較大以便每個(gè)^l傳送更高雖的信號(hào)。結(jié)果 是，氣隙距離(即傳感元件可檢測(cè)所傳送信號(hào)的距離)比例如具有48對(duì)^的 傳統(tǒng)^體更大。
然而，由這樣的磁體ll所傳送的信號(hào)的，率不大，因?yàn)榫幋a器7每次轉(zhuǎn)
換的;^中數(shù)量直接:^于; ^的數(shù)量。
為了消除M率的這種下降，傳感器8包括用于處理由傳感元件樹則到的 信號(hào)的處理設(shè)備，所ii^t理設(shè)4"布置用于相對(duì)于檢測(cè)到的信號(hào)的^率增加輸 出信號(hào)的^lf率。為此，所i^t理i殳備包括觸發(fā)裝置以4所觸發(fā)信號(hào)上實(shí)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(gè)正弦才勤以信號(hào)S1、 S2的處理。在該 實(shí)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(gè)均傳^i弦信號(hào)Sl、 S2，或者可以使用兩組傳 感元件，以便通過增加每個(gè)組中的信號(hào)來傳送分別從每個(gè)M出的兩個(gè)正弦信 號(hào)S1、 S2。在余下的描述中，術(shù)語"傳感元件，，通常用于表示傳感元件或傳感元 件的組。
在圖3中，兩個(gè)正弦信號(hào)S1、 S290度相移(quadrature)并JL/斤具有的分
辨率等于由磁體11所傳送的信號(hào)的M率。4W^個(gè)實(shí)施方式，該90度相移 可通過將兩*感元件布置^目隔等于磁體11的 /|^1—半的距離而獲得。
才娘另一實(shí)施方式，當(dāng)傳感元件之間的距離并非精確J^t應(yīng)于磁體U的磁 極狄時(shí)，所艦理設(shè)備還包括';^^裝置(combination means),該混合裝置將 分別由傳感元件發(fā)出的兩個(gè)正弦信號(hào)進(jìn)4^昆合，以便傳送90度相移的兩個(gè)信號(hào) Sl、 S2。尤其是，所述^^裝置可形成信號(hào)的和與差，以^^別傳送90度相移 的信號(hào)S1、 S2。
接下來，90度相移的信號(hào)Sl、 S2由)li^^置處理以形^:字信號(hào)S'l、 S'2。 為此，信號(hào)S1、 S2可在觸發(fā)電路中大約0Ni^發(fā)，在所ii^電路中，對(duì)于
輸入信號(hào)從o值的較小的增加，輸出信號(hào)的m具有急劇的大變化，從而形成
如圖3所示的方形信號(hào)S1、 S'2。所述數(shù)，ff號(hào)S'l、 S'2電相移卯度，并且分 辨率等于多;fe^體11的M率。
在所示的實(shí)施方式中，通過應(yīng)用XOR功能，則信號(hào)S'1、 S2的，率乘 以2。因而，在編碼器具有24對(duì)艦的情況下，輸出信號(hào)S的辨率等于具有 48 ^}~> 1的編碼器的，率，
權(quán)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(tǒng)，所述信息傳感系統(tǒng)包括產(chǎn)生磁脈沖的編碼器(7)以及設(shè)置有至少兩個(gè)能夠檢測(cè)這些脈沖的傳感元件的傳感器(8)，所述軸承包括旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部構(gòu)件(3)、固定的外部構(gòu)件(1)以及滾動(dòng)體(5)，所述滾動(dòng)體布置在所述構(gòu)件之間形成的軸承間隙中以允許所述構(gòu)件相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所述軸承還包括蓋(9)，該蓋固定到固定構(gòu)件(1)以在側(cè)面堵塞所述軸承間隙，所述組件的特征在于所述編碼器固定到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(3)并位于所述蓋的后面，而所述傳感元件與所述編碼器相對(duì)地布置在所述蓋的前面，以便通過所述蓋檢測(cè)所述脈沖；并且所述傳感器(8)包括用于處理由所述傳感元件檢測(cè)到的信號(hào)的處理設(shè)備，所述處理設(shè)備包括觸發(fā)裝置和將XOR功能應(yīng)用到所觸發(fā)的信號(hào)的裝置，以便相對(duì)于檢測(cè)到的信號(hào)的分辨率增加輸出信號(hào)的分辨率。
2、 ^)^'J要求1所述的組件，^#*于編碼器(7)包括多^l^體(11 )， 所述多;fel^體包括2N對(duì)^0 N嚴(yán)^"地小于24。
3、 如;M'J要求2所述的組件，M^iE^于N等于12或6。
4、 H5U'J要求1至3中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于所述傳感元件傳 送兩個(gè)正弦信號(hào)。
5、 如^'J要求4所述的組件，^#4^于所i^t理i殳^-還包括將所述兩 個(gè)正弦信號(hào)混合以傳送兩個(gè)90度相移的正弦信號(hào)的混合裝置，所述90度相移 的信號(hào)通i^斤，J^置和XOR功能進(jìn)行處理。
6、 dH5U'J要求1至5中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于所述傳感器(8) 與所述固定構(gòu)件(1)和所述蓋(9)積械地間隔開。
7、 HWJ要求1至6中^-項(xiàng)所述的組件，絲棘于所U (9)的 *包括安絲所必|^構(gòu)件(1) Ji^目應(yīng)表面的內(nèi)徑上的軸向表面(13)。
8、 H5U'J要求7所述的組件，其特征在于所述軸向表面(13)借助于徑 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(gòu)件(1)的 徑向表面上。
全文摘要
本發(fā)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(tǒng)，所述信息傳感系統(tǒng)包括產(chǎn)生磁脈沖的編碼器(7)以及設(shè)置有至少兩個(gè)能夠檢測(cè)這些脈沖的傳感元件的傳感器(8)，所述軸承包括旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部構(gòu)件(3)、固定的外部構(gòu)件(1)以及布置在軸承間隙中的滾動(dòng)體(5)，所述軸承箱還包括蓋(9)，該蓋固定到固定構(gòu)件(1)以在側(cè)面堵塞所述軸承間隙，所述編碼器固定到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(3)并位于所述蓋的后面，而所述傳感元件與所述編碼器相對(duì)地布置在所述蓋的前面，以便通過所述蓋檢測(cè)所述脈沖，并且所述傳感器(8)包括用于處理由傳感元件檢測(cè)到的信號(hào)的處理設(shè)備，所述處理設(shè)備包括觸發(fā)裝置和將XOR功能應(yīng)用到所觸發(fā)的信號(hào)的裝置，以相對(duì)于檢測(cè)到的信號(hào)的分辨率增加輸出信號(hào)的分辨率。
文檔編號(hào)G01D5/244GK101392800SQ20081017696
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者J·貝爾捷, S·魯蘭 申請(qǐng)人:Snr軸承股份有限公司