轴承组件速度传感器制造技术

一种轴承组件，包括一个带有向外凸出法兰的外圈和一个类似的向外凸出法兰的内圈，一个传感器组件安装在固定圈的法兰上，一个编码器安装在转动圈的法兰上。此外，还包括几种传感器和编码器的结构。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有检测旋转轴旋转速度装置的轴承组件，特别涉及带有向外凸出法兰的内圈和外圈的轴承组件。传感器组件和编码器安装在法兰上，使传感器固定不动，而编码器安装在可旋转的圈上。本专利技术特别适用于汽车的车轮轴承。现在汽车工业变得更具有竞争性，越来越强调获得更好的燃料经济性和降低材料与劳动成本，把车轮轴承改进成比现有元件成本较低、重量较轻，并且能提供更多的功能。随着对防抱死制动系统的不断强调和悬挂系统的改进，车轮轴承也变得起来起精密。现有的专利技术已公开了用于汽车车轮轴承组件并在轴承组件中有传感器组件和编码器元件的结构。这种现有技术的例子有名称为“轴承组件”的美国专利US-4，795，278，它是在1989年1月3日授权给Yoshitaka Hayashi的。其他的现有专利技术还公开了在轴承组件里附加了密封件的，这种现有技术的一个例子是名称为“车轮速度传感器”的美国专利US-3，772，549，它是在1973年11月13日授权给James，C，Cumming的。现有技术的另一些例子是下面的美国专利，有名称为“安装脉冲发生器的车辆车轮轴承”的美国专利US-4，667，156，它是在1987年5月19日授权给Takami Machino和Akira Kikuchi的。它公开了一种编码器的齿轮齿结构以及几种将编码器安装在轴承圈上的方式。另外，还有名称为“车辆的轴承组件”的美国专利US-4，783，180，它是在1988年11月8日授权给Yoshitaka Hayashi的。它公开了一种安装编码器元件的环形零件(即附图说明图1中的54)。现有技术中存在的第一个问题是传感器组件和编码器的附加使制造费用昂贵，这是上面几份报告中提述的一些重要因素。例如有些设计与没有速度检测能力的车轮轴承相比，需要增加轴承轴向长度。有些轴承组件/传感器组件/编码器的结构需要比较复杂的装配工艺，这就使这些车轮轴承设计的劳动成本增加。有些设计需要传感器组件相对于编码器的位置有一个相当精密的调整，从而保证提供一个适当的速度信号。无论从制造上所要求的观点来看，或是由于材料和劳动成本的原因，上述几种轴承组件/传感器组件/编码器结构都暴露出现有技术的缺点。至今还没有公开过为这些元件提供最小外形或体积的特定结构。本专利技术的轴承组件综合了这些特殊结构的优点，该结构使传感器组件和编码器与轴承组件组合，从而具有最佳的外形体积和最低的成本。概括地说，本专利技术的轴承组件包括一个带有向外凸出法兰的固定圈，一个带有向外凸出法兰的转动圈，一个安装在固定圈上的传感器组件和一个安装在转动圈上的编码器，并尽可能高效地利用两个法兰之间的轴向空间。各种装配起来的装置结构都比上述现有技术独特，而且实质上它的成本和尺寸也优于现有技术。参照下列附图和详细的说明可以更好地理解本专利技术，其中图1是带有分别安装在外圈法兰的孔中和内圈法兰孔中的传感器组件和编码器的轴承组件剖面图。图2是轴承组件剖面图，该轴承组件有一个安装在设置在外圈法兰上的支撑环上的传感器和一个由在内圈法兰的外周边上形成的齿轮齿所组成的编码器。图3是沿图2中的3-3线取得的，如图2中所示的编码器的轴向局部视图。图4是轴承组件剖面图，该轴承组件有一个安装在设置在外圈法兰上的第一支撑环上的传感器，和一个在传感器的径向外侧地安装在设置在内圈法兰上的支撑环上的编码器。图5是类似于图4所示的轴承组件的剖面图，除了编码器是安装在传感器组件的径向内侧以外。图6是类似于图5所示的轴承组件的剖面图，除了第二支撑环的一段是弯向内圈法兰的外周表面和在两个支撑环之间设置了一个附加密封件。图7是轴承组件剖面图，该轴承组件有在多头连接螺栓的径向外侧地安装在支撑环上的传感器组件和轴向分开的编码器，它的支撑环如图4～6所示连接在外圈和内圈法兰上。图8是螺承组件的剖面图，该轴承组件有安装在夹紧在外圈上并易于拆卸的环上的传感器组件和安装在内圈上的轴向分开的环形编码器。图9是沿图8中9-9线得到的可拆卸环的轴向端视图。在各个图中，相似的部件均用相似的编号。首先参照图1，一个轴承组件12包括一个外固定圈20，一个内转动圈30，多个在保持架44中的滚动元件或滚珠40，一个传感器组件50，一个编码器60和密封件70、72。内圈30包括两个元件，一个内侧元件32和一个外侧元件34。这种结构使制造过程中容易把滚珠40装入轴承组件12中，多个连接螺栓76沿轴向穿过法兰36上的孔，该法兰是从内圈30的元件34上径向向外伸出的。传感器组件50构造成使它正好安装在法兰26的小孔28中，该法兰从外圈20径向向外伸出。编码器60与传感器组件50轴向分开，并且至少有一个与法兰36上的孔38匹配地装设的突出物62。孔38位于连接螺栓76的径向外侧。最好是采用至少有两个突出物62，以确保编码器60相对法兰36的精确位置。编码器60可以采用几种式样，例如，当传感器组件50采用可变磁阻型式的传感器时，编码器60一般用具有齿轮齿结构。另外，如果传感器组件50采用霍尔效应式的传感器，则编码器60可用如图1横截面中所示的光滑的环形结构。在编码器60中带有交替变换的南北磁极。在本专利技术的详细说明中，无论使用什么术语的“编码器”，该术语是指如上面所给出的那样的几种结构形式。同样地，传感器组件50也可以有多种可能的结构，如上面所讨论的齿轮齿或霍尔效应传感器，因此，在说明书中任何地方出现的“传感器组件”术语都是指任何一种可能的结构。图1中的轴承组件具有使传感器组件50和编码器60在轴向上对准地保持的独特的结构，以便产生一个与旋转轴(未示出)的速度成比例的速度信号，该旋转轴是与转动的内圈30连接的。由于编码器60是不能旋转地安装在内圈30上，所以编码器60的旋转速度等于主轴(即汽车的轮轴)的旋转速度。传感器或检测器52一般位于组件50之中，并且尽可能靠近编码器60。一根输出信号引线56可按照需要把输出信号从传感器52送到其它元件上，(即一个微处理机上)，传感器组件的剩余部分是一个用于安装传感器52的连接结构54，用来保持编码器60和传感器52之间恰当的位置关系。此外，附属的信号处理电路，如固定在积分电路芯片上的自适应阈电路可根据需要与连接结构54结合在一起。滚动元件或滚珠40成两排环形地设置在内外圈20和30之间，尽管所有的附图中都示出了滚珠，但其他形式的滚动元件，如锥形滚柱或球形的也可以使用而不影响本专利技术。连没有滚动元件的滑动轴承也可以使用。密封件70和72封闭着滚珠40，以防止水、灰尘和由旋转元件带来的其它外来物质的进入。另外，密封件70和72还具有把润滑脂保持在密封件内来润滑滚动元件的作用。连接螺栓76用来把内圈30的法兰36紧固到汽车的轮毂上，如果使用这种方式，连接螺栓76的头部78可以如图1所示那样位于螺栓的内侧端，螺栓76的螺纹端位于螺栓的外侧端。本专利技术的考虑之一是传感器组件和编码器在轴承组件上的设置，考虑到维修时能把连接螺栓76从法兰36上拆卸，因此，本文所有的轴承组件剖面图中都包括一个连接螺栓76，以帮助读者设想将螺栓76从法兰36上拆卸，尽管图1或其它任何附图中都示出传感器组件50在位置关系上似乎与连接螺栓相干扰，应该注意到，一个特殊的要被拆下的连接螺栓通过转动内圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承组件，其特征在于：它有一个带有径向向外突出的第一法兰的第一圈，所述的第一圈是固定的，并且有一外侧表面；一个带有径向向外突出的第二法兰的第二圈，所述的第二圈相对于第一圈是旋转的，所述的第二法兰有一外侧表面；一个设置在上述第二圈 的第二法兰上的编码器；和一个设置在上述第一法兰上的传感器组件，上述的传感器组件有一个设置检测器的连接结构，所述的传感器组件是与所述的编码器对准的，以便提供与所述的第二圈相对于所述第一圈的旋转速度成比例的输出信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯阿尔夫，克里斯蒂安哈伊兹勒，詹姆斯A希尔比，
申请(专利权)人：托林顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]