包括脉冲环的轴承单元和包括至少一个该轴承单元的设备的制作方法

本发明涉及一种轴承单元，其包括轴承和脉冲环。本发明还涉及一种包括了至少一个这种轴承单元的设备。

背景技术：

现今，轴承单元常用于汽车(automotive)、航空和其它技术领域。这些单元提供了高质量的信号和传动(transmissions)，同时允许集成在更简单和更紧凑的设备中。

这种轴承单元一般包括轴承和脉冲环。检测装置以面对所述脉冲环的方式相对于所述轴承单元布置。脉冲环可以包括靶保持件和靶。所述靶优选为包括了交替的n极和s极的磁化部分，(这些磁极的)数量取决于轴承尺寸、精度和具体应用。对于具有适当尺寸的轴承，脉冲环可以被固定于该轴承的转动圈，同时检测装置可以被固定于该轴承的非转动圈或静止的支撑件或座。

对于小尺寸的轴承，可能必要的是将检测装置定位在轴承旁边，而同时脉冲环被固定于内圈并沿径向延伸超过轴承的外圈。轴承和脉冲环一起形成了可以固定于转动轴的轴承单元。然而，当轴、内圈和脉冲环高速转动时，靶保持件可能会变形。

由fr-a-2884367已知提供一种靶保持件，其具有：内管状部分，其固定于转动的内圈；外管状部分，其保持靶在径向上超过非转动的外圈；和径向部分，其在所述内(管状)部分与外(管状)部分之间延伸。所述径向部分具有特定形状和加强肋，以避免与外圈干涉并防止所述径向部分的变形。然而，内管状部分与径向部分形成直角，这可能在高转速和振动的情况下损坏。更确切地说，径向部分相对于内管状部分振荡(oscillates)。内管状部分与径向部分之间的变形可能是永久性的。这可能进一步引起材料疲劳，于是增大了破裂(breaking)的风险。靶可能被暂时地或永久地处于非期望的位置，导致检测装置的测量精度降低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轴承单元，该轴承单元包括脉冲环，该脉冲环具有更好地承受(undergoes)高转速和振动的靶保持件，其确保了高测量精度并且易于制造且不贵。

为此，本发明涉及一种轴承单元，包括轴承和脉冲环。轴承以中心轴线为中心并且包括：转动的内圈、非转动的外圈和设置在所述(这两个)圈之间的滚动体的至少一个列。脉冲环包括：靶保持件，其从转动的内圈沿径向延伸并且在径向上超过外圈；和靶，其固定于所述靶保持件的超过外圈的外周，并且所述靶被适配成与(用于跟踪脉冲环围绕中心轴线的转动的)检测装置配合。

根据本发明，所述脉冲环还包括固定套筒，所述固定套筒包括：轴向部分，其固定在所述转动的内圈的孔内；和径向轴环，其从所述轴向部分径向向外延伸。所述靶保持件的内周被夹紧在所述内圈与固定套筒的径向轴环之间，以使得防止所述固定套筒、靶保持件与内圈之间的任何相对转动。

由于本发明，通过与靶保持件分离的附加部件完成了脉冲环到转动的内圈的固定功能。靶保持件的内周仅沿径向延伸并被固定套筒的径向轴环压到转动的内圈的前表面上。靶保持件的所述内周在高转速和振动的情况下被保持就位，并且被防止相对于转动的内圈(发生)任何振荡运动。脉冲环在高转速和振动的情况下鲁棒性更好(morerobust)。

靶保持件的振荡大大降低，并且所述靶保持件所保持的靶的运动被限制。检测装置(所测量)的靶转动的测量精度提高。

本发明的另一个优点是脉冲环可以被部分地标准化。可以使用标准化的固定套筒，而同时，靶保持件被与应用尺寸适配。作为一种选择，可以使用标准化的靶保持件，而同时，固定套筒被与具有特定尺寸的轴承适配。根据本发明的脉冲环是制造和成本有效的。

根据本发明的有利的但非强制性的另外方面，这种机械系统可以包含以下特征中一个或多个：

-滚动体为球。

-滚动体被保持架沿周向均等地保持。

-轴承的至少一个轴向侧包括位于内圈与外圈之间的密封装置。

-靶为包括了交替磁极的磁化部分。

-固定套筒由冲压的金属片材(sheet)制成。

-靶保持件由冲压的金属片材制成。

-固定套筒和靶保持件由相同的材料制成。

-固定套筒和靶保持件由不同的材料制成。

-固定套筒的材料和靶保持件的材料具有相同的热膨胀系数。

-靶保持件包括加强肋(/筋)(stiffeningribs)。

-靶保持件包括移位装置，以使得内周与外周轴向移位并防止与外圈(发生)任何干涉。

-移位装置包括相对于中心轴线(而言)朝向与轴承相反的方向倾斜的至少一个截头锥部分。

-靶被固定于从靶保持件的外周沿轴向延伸的外管状部分。

-靶保持件的内周为环形边缘。

-靶保持件的内周包括多个齿。

-固定套筒的轴向部分为管状。

-固定套筒的管状轴向部分为环形。

-固定套筒的径向轴环为环形。

-表面结构被设置于固定套筒的径向轴环或靶保持件中的一者的径向接触表面，所述表面结构增大了表面粗糙度。

-表面结构可以包括窄孔、槽、颗粒部分或任何其它适当的结构。

-表面结构可以通过冲压、折边、表面激光处理或任何其它适当的工艺形成。

本发明的另一目的是一种设备，包括转动轴、检测装置和至少一个如前文所述的轴承单元。轴承的内圈固定在所述转动轴上，所述检测装置被与所述脉冲环相关联，以用于跟踪转动轴的转动。

附图说明

现将联系附图解释本发明，(附图)作为说明性示例，而不是限制本发明的目的。在附图中：

-图1是根据本发明的轴承单元的轴向截面图；以及

-图2是根据本发明的脉冲环的分解图。

具体实施方式

图1所示的根据本发明的轴承单元10适于装备设备1，诸如马达、制动系统、悬架系统或任何旋转机械，特别是用于机动车辆。

图1部分地示出了设备1。设备1包括转动轴2、轴承单元10和检测装置3。轴2和轴承单元10以设备1的中心轴线x1为中心。轴承单元10包括安装在轴2上的轴承20和安装在轴承20上的磁性脉冲环60。检测装置3被与脉冲环60相关联，以用于跟踪(tracking)转动轴2的转动。

轴承20包括以轴线x1为中心的转动的内圈30和非转动的外圈40。轴承20还包括滚动体50(这里是球)，滚动体50位于内圈30与外圈40之间并保持在保持架52内。内圈30包括第一圆柱孔34和第二圆柱孔36。相对于轴线x1而言(withreferenceto)，孔34的直径小于孔36的直径。在轴承20的(与孔34相比更靠近孔36的)定位了脉冲环60的所在侧，内圈30和外圈40具有分别为38和48的环形侧向面(lateralfaces)。内圈30固定在转动轴2上，转动轴2装配于孔34内。外圈40可以安装在属于设备1的固定的支撑构件或座(未示出)内。

优选的是，轴承20的各轴向侧包括位于内圈30与外圈40之间的密封装置(分别为54和56)。例如，密封装置54和56为橡胶密封件，其包括固定在外圈上的基部、与内圈滑动接触的密封唇和位于基部与唇之间的刚性插入件(/刚性骨架)(insert)。作为另一种选择，轴承20的仅一侧可以包括密封装置54或56。作为另一种选择，密封装置54和/或56可以具有任何适当的构造。

脉冲环60包括靶保持件(/对象保持件)(targetholder)70、靶(/对象)(target)80和固定套筒90。

靶保持件70可以由金属或塑料制成，通过冲压(stamping)或者任何其它适当的工艺(process)形成。从中心轴线x1离开(goingaway)(来看)，靶保持件70包括内周(innerperiphery)72、径向部分74和外周76。内周72限定有内孔，靶保持件70借助于固定套筒90而固定于轴承20的转动的内圈30。径向部分74从所述内周72朝向轴承20的外部大致在径向上延伸。所述径向部分74的外周76被定位成在径向上超过外圈40。

径向部分74包括相对于中心轴线x1(而言)朝向与轴承20相反的方向倾斜的截头锥部分77、78。间隙g70在轴向上设置在靶保持件70的径向部分74与外圈40的侧向面48之间。部分77、78防止了靶保持件70与外圈40之间的任何干涉(interference)。作为另一种选择，靶保持件70可以包括具有任何可选择的适当形状的移位装置(/偏移装置)(shiftingmeans)。作为另一种选择，靶保持件70可以包括一个或多于两个移位装置。

靶保持件70的外周76包括从径向部分74沿轴向延伸的外管状部分71。所述外管状部分71与轴线x1平行地延伸并且位于轴承20的外圈40的径向上方。

靶80被靶保持件70的所述外管状部分71保持(在轴线x1的径向上)超过外圈40。靶80为包括了磁极的塑料成型部件，具有在径向上面对检测装置3的外表面82。靶80与检测装置3配合以用于跟踪脉冲环60、靶保持件70、内圈30和轴2围绕中心轴线x1的转动。间隙g80在径向上设置在表面82与检测装置3之间。换言之，脉冲环60的靶80为径向靶(radialtarget)。

作为一种选择，脉冲环可以具有轴向靶，所述轴向靶具有在轴向上限定在靶与检测装置之间的间隙。在这种情况下，靶保持件70的外周76被专门适配(specificallyadapted)。

作为另一种选择，检测装置3和脉冲环60可以使用任何其它合适的技术来代替磁技术。例如，可以在设备1的轴承单元10内实施(implemented)感应技术或光学技术。

靶保持件70的内周72借助于固定套筒90而被固定于轴承20的转动的内圈30。固定套筒90可以由金属或塑料制成，通过冲压或者通过任何其它适当的工艺形成。固定套筒90和靶保持件70的材料优选具有相同的热膨胀系数。固定套筒90与靶保持件70的材料可以相同或者不同。

固定套筒90包括与轴线x1平行地沿轴向延伸的环形管状部分92。管状部分92装配在转动的内圈30的孔36内。

固定套筒90还包括从所述环形管状部分92的端部径向向外延伸的径向轴环(radialcollar)94。径向轴环94与靶保持件70的径向延伸(部)(radialextension)的内周72重叠。内周72被所述径向轴环94沿轴向压到内圈30的侧向面38上，以使得防止所述固定套筒90、靶保持件70与内圈30之间的任何相对转动。

有利的是，由靶保持件70的内周72限定的孔设置有多个齿100。当固定套筒90的管状部分72被沿轴向装配在内圈30的孔36内时，径向轴环94沿轴向压靠内周72的所述齿100。所述齿100引起(induce)所述径向轴环94的局部变形并形成防转动装置(anti-rotationmeans)。作为另一种选择，靶保持件70的内周72包括环形边缘。

有利的是，固定套筒90的径向轴环94或靶保持件70中的一者的接触表面(分别为95和73)中的至少一者设置有增大表面粗糙度的表面结构。防止了固定套筒90与靶保持件70之间的任何相对转动。表面结构可以包括窄孔(slot)、槽(groove)、颗粒部分(granularportions)或任何其它适当的结构。表面结构可以通过冲压、折边(caulking)、表面激光处理(surfacetreatmentlaser)或任何其它适当的工艺形成。

虽然已经使用单列球轴承阐述了本发明，但是应当理解，本发明可以在不对轴承进行主要改动的情况下适用使用以下滚动体：非球的滚动体(诸如滚子或滚针)，和/或具有多列滚动体的滚动体。

上述实施方式和可选择的变型的技术特征可以被组合。