专利名称：形成轴承箱并装备有信息传感系统的组件的制作方法
形^i承箱并^^有4言息传感系统的组件
姊领域
本发明涉及一种形成轴承箱的组件，所i^且件装备有信息传感系统，所述 信息传感系统包括生^/兹脉冲的编码器以及iU有至少两个能够检测这些脉沖 的传感元件的传感器。
背景M
当所iti且件装备有感测旋^^、角位置和/或旋转方向的系统时，所iiM 件尤其可用于安^^几动车的i^有防抱死制动系统的车轮。i!4因为刹车辅助 计#^几可^^1所述信息。
所述组件产生的一个问M,面对周围环境污染的轴承间隙的保护，尤其
;i布I^所述轴承间隙附近的编码器的係二护。
为解决该问题，已经提出将一个盖附连到轴承箱以保护编码器。然而，在 传感器布置在盖前面的情况下，则产生了通it^d^读^U兹脉沖的问题。itA 因为除了盖存在时的固有距离^Jf,传感元件必须布置成与编码器隔开一定的 气隙距离以便能够^M言息，穿il^还减小了将要读取的信息的雖。
jtbit,该问题对于形成用于安^^几动车的非驱动车轮的轴承箱是至关重要 的。iiA因为在此情况下承载编码器的旋转构件是内部构件，因此其与包括传 动装置的旋转构件相比具有较小的直径。因此，编码器的直径也小，这P艮制了 产生乐jO中的;^^f兹极的尺寸，从而P艮制了所述脉沖的幅值。因此，尤其是在这
种类型的安装中，气隙距离太小以致于不能为轴承箱装备用于保护编码器的盖。 为解决该问题，已经提出为轴^T葛装l个盖，该盖在其与传感元件相对 的面上与传感器结合成一体。尽管该解决方案可以通过移动传感^f吏其更靠近 传感元件而J^L气P求距离的限制，但是这种解决方案使得专门用于每个安装几 何结构的传感器盖的设计^口复杂。
本发明的目的是通过提出一种形成轴承箱的组件来减^W技术的问题， 在所述轴承箱中编码器由一个盖保护，同时^^通it^^传送的信息的M 率(resolution )，并JUt甚至适用于小编码器直径和/或与轴承箱才A^^分离的
传感器。
发明内容
为此，本发明提出一种形成轴承箱的组件，所i^且件装备有信息传感器系
统，所述信息传感器系统包括产生磁脉冲的編码器^i^有至少两个能够;f^则 这些脉冲的传感元件的传感器，所述轴承包^jt转的内部构件、固定的夕Mp构 件以及iU在所糊件之间形成的轴承间隙中的滚动体，所述轴承箱还包括盖， 该盖固定到固定构件以在侧面堵S^斤述轴承间隙，其中
所述编码器固定到旋转构件并位于所述盖的后面，而所迷传感元件与所述 编码器相对iW置在所i^的前面，以^ti^斤itA检测所述脉冲；并且
所述传感器包括用于处理由传感元件^^则到的信号的处理设备，所舰理
设备包括触^^置和将XOR (排除OR)功能应用到所敞良的信号的装置，以 相对于^^则到的信号的，率增加输出信号的，率。
本发明的其它目的和优点将在下面结合附图给出的描述中显现，其中 图1以纵向剖面示出才娥本发明的一个实施方式的形成轴承箱的組件； 图2是图1的方欠大图，示出了编码器、盖和传感器相对于轴承箱的相应布
置；
图3絲示检测到的信号的处理的图表。 M实施方式
下面参见图1和2描述形成轴承箱(bearing housing)的组件的一个实施 方式，所i^且件尤其A^于安^f几动车的非驱动车轮。
轴^l富包括固定的夕h^构件l，该夕Np构件包^i经有固定孔2a的法兰2， 所述固定^^置^L^t过螺钉或螺农来固定轴承箱，例如固定到机动车的悬 ^ L件上。所述轴; ^还包^^转的内部构件3，该内部构#^1有板4，该板 iU有固定孔4a,以^bi午车轮的i^接。
在这两个构件1 、 3之间形^轴承间隙(bearing space)以允许所ii^件 的相对旋转。为此，每个构件1、 3具有两个轴向间隔开的轴;^itii (bearing track )，以在所糊件之间形成两个轴;fU阮(bearing way),在该轴;f^中分别 iM有一排球形的滚动体5。
在图1中，所述内部构件3包括主体和附连环6，该环安f^所iii体的外
表面上， 一轴^tii形成于所述环上，并且另一轴^ii形成于所iii体上。
然而，本发明并不限于轴承箱，尤其是涉;sj斤述法兰和所舰的存在、所迷轴 个实施方式。
当希望知晓所i^走转构件3相对于所述固定构件1的旋#^、运动方向 和/或角位置时，应该知晓:M可^^I信息传感器系统，该信息传感器系统包括 固定到旋转构件的产生^3^冲的编码器7和iU有至少两个能够检测这些乐P中 的传感元件的固定传感器8。
为了保护所鄉码器7iLiM围环嫂的污染，所述轴^K还包括盖9，所述 盖例如为^T属的，其固定到所述固定构件l，以^t^侧面(laterally)堵塞轴承 间隙。为此，所ii^码器7固定到旋转构件3并位于盖9的后面，而所述传感 元件与所述编码器相对M置在所i^9的前面，以^tit^斤^检测所述脉 冲。
在所示实施方式中，编码器7包括框架10,该框架例如由压制金属板材制 成，其包括轴向表面以及径向表面，所述轴向表面用于安鈔"旋转环6表面的 外径上，在所述径向表面上固定有^*辦;^装置。
在一个示例性的实施方式中，所述^^冲^ji装置由多极磁体ll形成，所 述多fe^兹体由合成材拳'J成，所ii^脉冲;^装置模制到所述径向表面上，所 述材料包含磁1^立子以便形成多个相邻的磁极，所述多个相邻的> 1^目对于两 个相邻的f^L具有与一个^^目反的磁化方向。
编码器7固定到内部构件3在轴承间隙的U上，更^^^il l在与车轮 的固定法兰4相对的一侧上。另外，轴承间隙的另U通过布置具有摩擦唇缘 的密封件12密封。
在所示实施方式中，盖9包括实心盘形件，该实心盘形^HU有其上形成 有轴向表面13的姊，所述轴向表面安絲夕MP构件1 J^目应表面的内径上。 另外，轴向表面13借助于径向折边(fold) 14连接到所i^形件，所述折边布 置^U氏靠在所必卜部构件的径向端表面上。
在该实施方式中，尤其是通过使编码器7布置成径向上大体与所，表面 呈一条直线(见图2)，从而相对于多极磁体ll的轴向位置Wf地限定了所ii^ 9的轴向位置。这样可以使编码器7和盖9之间的轴向间隙最小化，从而P艮制编
码器7和传感元件之间的距离。
同样为了 P艮制编码器7和传感元件之间的距离，所述盘形件具有径向上与 折边14呈一条直线的侧面部分15，所述侧面部^it于插AJ'J编码器7和传感器
8之间。所述盘形fi^具有中心;u^形状，其适于无干^fe^旋转构件3的端
部。更准确地说，所iiJ:形件具有相对于侧面部分15轴向偏移的中心部分16, 所述中心部Miiii接带(connecting fillet) 17连接，以便与形成于旋转构件3 的主，部上的环形折边18叠置，以轴向^Mt所述环6。
在所示的实施方式中，传感器8与固定构件1和盖9积*^分离，尤其是 通过4ff^感元件布置成与侧面部分15相对并在其间具有间隙。
除了通过概感元件布置得与编码器7尽可育^M艮制读拟巨离"卜，本 发明还提供了一种信息传感系统，在所述信息传感系统中，编码器7发出相对 于其尺寸的高幅值信号，并且传感器8传送^^岸率适iS殳想应用的信号。
为此，多^L^U1包括较少数量对的 1，例如2N对^L，其中N严格 地小于24。尤其是，N可等于12或6，以便具有带24或12对^L的多极^^体。 因而，^Dft的数量少，其尺寸较大以便每个^l传送更高雖的信号。结果 是，气隙距离(即传感元件可检测所传送信号的距离)比例如具有48对^的 传统^体更大。
然而，由这样的磁体ll所传送的信号的，率不大，因为编码器7每次转
换的;^中数量直接:^于; ^的数量。
为了消除M率的这种下降，传感器8包括用于处理由传感元件樹则到的 信号的处理设备，所ii^t理设4"布置用于相对于检测到的信号的^率增加输 出信号的^lf率。为此，所i^t理i殳备包括触发装置以4所触发信号上实施 XOR (排除OR)功能的装置。
参见图3，描述由传感元件传送的两个正弦才勤以信号S1、 S2的处理。在该 实施方式中，传感元件可包括霍耳^传感器或磁控电阻器。尤其是，可以使 用两^H^感元件以使得它们每个均传^i弦信号Sl、 S2，或者可以使用两组传 感元件，以便通过增加每个组中的信号来传送分别从每个M出的两个正弦信 号S1、 S2。在余下的描述中，术语"传感元件，，通常用于表示传感元件或传感元 件的组。
在图3中，两个正弦信号S1、 S290度相移(quadrature)并JL/斤具有的分
辨率等于由磁体11所传送的信号的M率。4W^个实施方式，该90度相移 可通过将两*感元件布置^目隔等于磁体11的 /|^1—半的距离而获得。
才娘另一实施方式，当传感元件之间的距离并非精确J^t应于磁体U的磁 极狄时，所舰理设备还包括';^^装置(combination means),该混合装置将 分别由传感元件发出的两个正弦信号进4^昆合，以便传送90度相移的两个信号 Sl、 S2。尤其是，所述^^装置可形成信号的和与差，以^^别传送90度相移 的信号S1、 S2。
接下来，90度相移的信号Sl、 S2由)li^^置处理以形^:字信号S'l、 S'2。 为此，信号S1、 S2可在触发电路中大约0Ni^发，在所ii^电路中，对于
输入信号从o值的较小的增加，输出信号的m具有急剧的大变化，从而形成
如图3所示的方形信号S1、 S'2。所述数，ff号S'l、 S'2电相移卯度，并且分 辨率等于多;fe^体11的M率。
在所示的实施方式中，通过应用XOR功能，则信号S'1、 S2的，率乘 以2。因而，在编码器具有24对舰的情况下，输出信号S的辨率等于具有 48 ^}~> 1的编码器的，率，
权利要求
1、一种形成轴承箱的组件，所述组件装备有信息传感系统，所述信息传感系统包括产生磁脉冲的编码器(7)以及设置有至少两个能够检测这些脉冲的传感元件的传感器(8)，所述轴承包括旋转的内部构件(3)、固定的外部构件(1)以及滚动体(5)，所述滚动体布置在所述构件之间形成的轴承间隙中以允许所述构件相对旋转，所述轴承还包括盖(9)，该盖固定到固定构件(1)以在侧面堵塞所述轴承间隙，所述组件的特征在于所述编码器固定到旋转构件(3)并位于所述盖的后面，而所述传感元件与所述编码器相对地布置在所述盖的前面，以便通过所述盖检测所述脉冲；并且所述传感器(8)包括用于处理由所述传感元件检测到的信号的处理设备，所述处理设备包括触发装置和将XOR功能应用到所触发的信号的装置，以便相对于检测到的信号的分辨率增加输出信号的分辨率。
2、 ^)^'J要求1所述的组件，^#*于编码器(7)包括多^l^体(11 )， 所述多;fel^体包括2N对^0 N严^"地小于24。
3、 如;M'J要求2所述的组件，M^iE^于N等于12或6。
4、 H5U'J要求1至3中任一项所述的组件，其特征在于所述传感元件传 送两个正弦信号。
5、 如^'J要求4所述的组件，^#4^于所i^t理i殳^-还包括将所述两 个正弦信号混合以传送两个90度相移的正弦信号的混合装置，所述90度相移 的信号通i^斤，J^置和XOR功能进行处理。
6、 dH5U'J要求1至5中任一项所述的组件，其特征在于所述传感器(8) 与所述固定构件(1)和所述盖(9)积械地间隔开。
7、 HWJ要求1至6中^-项所述的组件，絲棘于所U (9)的 *包括安絲所必|^构件(1) Ji^目应表面的内径上的轴向表面(13)。
8、 H5U'J要求7所述的组件，其特征在于所述轴向表面(13)借助于径 向折边(14)连接到盖(9 )，所述径向折边布置^氐靠在所必卜部构件(1)的 径向表面上。
全文摘要
本发明涉及一种形成轴承箱的组件，所述组件装备有信息传感系统，所述信息传感系统包括产生磁脉冲的编码器(7)以及设置有至少两个能够检测这些脉冲的传感元件的传感器(8)，所述轴承包括旋转的内部构件(3)、固定的外部构件(1)以及布置在轴承间隙中的滚动体(5)，所述轴承箱还包括盖(9)，该盖固定到固定构件(1)以在侧面堵塞所述轴承间隙，所述编码器固定到旋转构件(3)并位于所述盖的后面，而所述传感元件与所述编码器相对地布置在所述盖的前面，以便通过所述盖检测所述脉冲，并且所述传感器(8)包括用于处理由传感元件检测到的信号的处理设备，所述处理设备包括触发装置和将XOR功能应用到所触发的信号的装置，以相对于检测到的信号的分辨率增加输出信号的分辨率。
文档编号G01D5/244GK101392800SQ20081017696
公开日2009年3月25日 申请日期2008年7月18日 优先权日2007年7月20日
发明者J·贝尔捷, S·鲁兰 申请人:Snr轴承股份有限公司