传感器轴承单元、包括至少一个该单元的机械系统和实施方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种传感器轴承单元。本发明还涉及一种包括至少一个这种传感器轴承单元的机械系统，例如摩托车车轴。本发明还涉及实施这种传感器轴承单元的不同方法。
【背景技术】
[0002]现如今，传感器轴承单元通常用于汽车、航空及其他技术领域。这些单元提供了高品质信号和传输，同时允许集成在更简单、更紧凑的机械系统中。
[0003]这样的传感器轴承单元通常包括轴承、脉冲环以及面对脉冲环的传感器装置。脉冲环可以固定到轴承的旋转圈，而传感器装置可以固定到轴承的非旋转圈或者支撑该非旋转圈的另一部件。脉冲环可以包括靶座以及包含交替南北极的靶，其数量取决于轴承尺寸及特定应用。传感器装置可以包括含有两个感测元件的差分霍尔单元。
[0004]对于某些应用来说，例如车轮速度测量，差动传感器装置允许减少噪音并且增加传感器装置内的电信号的幅度达两个测量的相减。为了获得该效果的最大效率，两个敏感元件之间的间距和磁性环的间距应是相容的，即对于该应用是等同的。否则，传感器轴承单元的设计者可以改变霍尔单元用于更加兼容或者修改脉冲环的大小。
[0005]对于其它应用来说，例如增量式编码器，差动传感器装置用于创建相移为90度的两个信号。两个敏感元件之间的间距不能在没有新传感器设计的情况下改变，否则这两个信号之间的相移将不会等于90度。传感器设计者对脉冲环的间距没有灵活性，脉冲环须被设计成平行于霍尔单元。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种具有改进的灵活性的传感器轴承单元。
[0007]为此，本发明涉及一种传感器轴承单元，包括:
[0008]-轴承，其包括至少一个非旋转圈和围绕旋转轴线转动的至少一个旋转圈；
[0009]-脉冲环和传感器装置，用于跟踪所述旋转圈围绕旋转轴线的旋转，所述脉冲环固定到所述旋转圈，所述传感器装置固定到所述非旋转圈，并且包括具有结构间距的差分检测单元；
[0010]其中，所述差分检测单元是倾斜的，并且具有的有效间距不同于所述结构间距。
[0011]由于本发明，检测单元的间距更为灵活。因此，脉冲环的设计也更加灵活。如果脉冲环是固定的且不能改变，则检测单元的结构间距可以选择成不与脉冲环的间距强制兼容。如果脉冲环能改变，则检测单元的结构间距可以通过倾斜来调整。本发明可以在速度传感器、曲轴和凸轮轴传感器、增量编码器等内实施。
[0012]根据本发明有利的但不是强制性的进一步方面，这种传感器轴承单元可以包括一个或多个以下特征:
[0013]-所述差分检测单元的有效间距等于所述脉冲环的结构间距。
[0014]-所述差分检测单元倾斜45度的角度。
[0015]-所述传感器轴承单元包括用于使所述差分检测单元相对于所述脉冲环倾斜的装置。
[0016]-所述倾斜装置连接到控制器。
[0017]-所述倾斜装置位于所述传感器装置的主体的内部。
[0018]-所述倾斜装置位于所述传感器装置的抗旋转缆线输出的内部。
[0019]-所述传感器轴承单元包括抗旋转缆线输出，该抗旋转缆线输出引导缆线从所述差分检测单元至传感器主体的外部并且包括抗旋转装置，用于通过与相对于旋转轴线固定的支撑部分配合来防止所述传感器主体和缆线围绕旋转轴线旋转。
[0020]本发明还涉及一种机械系统，例如摩托车车轴，包括本文如上所述的至少一个传感器轴承单元。
[0021]本发明还涉及用于实施本文如上所述的传感器轴承单元的方法。
[0022]根据第一实施例，所述方法至少包括使所述差分检测单元相对于所述脉冲环倾斜的步骤。
[0023]根据第二实施例，所述方法至少包括采用相对于所述脉冲环倾斜的差分检测单元替换现有的检测单元的步骤。
【附图说明】
[0024]下面参照附图对本发明进行说明，附图作为说明性示例，并不限制本发明的目的。在附图中:
[0025]-图1是根据本发明的机械系统的局部透视图，其是摩托车车轴类型的，包括叉、轮毂以及同样根据本发明的传感器轴承单元；
[0026]-图2是更大比例的与图1类似的透视图，示出了轴承、脉冲环以及属于传感器轴承单元的检测单元；
[0027]-图3是沿着图2的箭头III的侧视图；
[0028]-图4是沿着图3的箭头IV的更大比例的局部侧视图；
[0029]-图5是图3中的细节V的更大比例的视图；以及
[0030]-图6、7和8是检测单元和脉冲环的示意图，示出了本发明的原理。
【具体实施方式】
[0031]图1示出了根据本发明的摩托车车轴I。
[0032]车轴I装备根据本发明的车辆V，其是摩托车类型的，部分地示于图1。车轴I装备有根据本发明的传感器轴承单元10，示于图1至5。
[0033]车轴I包括叉2，其具有垂直部3和限定内壳体5的水平部4。凹槽6形成用于接收单元10的部分4。车轴I还包括沿着车轴I的中心轴线Xl延伸的轴7，为了简化的目的，其由图1中的虚线示意性地示出。轴7装在叉2的壳体5中和轴承20的内壳体21中。轴7通过未示出的固定装置被固定到叉2的部分4和轴承20的内圈22。车轴I还包括未示出的轮毂，其安装在轴承20的外圈23上并且适于接收车轮。轴7与内圈22不围绕轴线Xl转动，而轮毂和外圈23可围绕轴线Xl转动。
[0034]代替车轴1，单元10可以装备任何合适的机械系统，优选地属于车辆V比如摩托车、汽车或卡车。
[0035]传感器轴承单元10包括轴承20、脉冲环30和传感器装置40。脉冲环30包括靶组件31和密封组件32。传感器装置40包括传感器主体50、差分检测单元或霍尔单元60、缆线70和隔离件80。
[0036]轴承20包括未示出的滚动元件，它们位于内圈22与外圈23之间。内圈22安装在轴7上并且相对于叉2、轴7固定并且围绕轴线XI。外圈23装配在未示出的并且可围绕轴线Xl转动的轮毂内。
[0037]脉冲环30更精确地说是靶33具有沿着线L30限定的结构间距Sp30。脉冲环30固定到外圈23，而传感器装置40固定到内圈22。脉冲环30沿径向延伸到旋转轴线XI，不超过外圈23。脉冲环30仅包括两个组件31、32和仅四个部分33、34、35、36，使之易于制造和装配。脉冲环30具有的结构间距Sp30是沿着线L30测量的已知固定距离。
[0038]靶组件31包括磁靶33和靶座34。靶33大致沿径向延伸至轴线XI。靶33包括朝向传感器装置60定向的面和固定到座34的面。座34包括管状轴向部，用于外固定到外圈23和用于内固定到密封组件32。座34还包括环形径向部，其具有接收靶33的面和朝向密封组件32定向的面。座34优选地由金属或塑料制成。靶33和座34可以通过粘结、硫化或通过任何合适的手段来连接。
[0039]密封组件32包括径向密封件35和密封座36。密封件35包括固定到密封座36的基部和密封唇，该密封唇基本上是径向的并且适于定位成与内圈22动态密封接触。换言之，密封件35是径向密封件。密封件35有利地由弹性可变形材料例如弹性体或热塑性材料制成。座36包括用于外固定到座34的管状轴向部。座36还包括环形径向部，其具有朝向靶组件31定向的面和在轴承20内部定向的面。座36优选地由金属或塑料制成。密封件35和座36可以通过将密封件35模制在座36上、通过粘结、硫化或通过任