CN100510751C - 测量滚动接触轴承速度的无源传感器 - Google Patents

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Abstract

一种测量滚动接触轴承(40)速度的无源传感器(1)，其具有彼此共轴并与滚动接触轴承(40)本身的旋转轴(A)共轴的外座圈(42)和内座圈(41)，而且该无源传感器(1)设置有一个与内座圈结为整体的环形磁铁(11)和面向环形磁铁(11)并由导电材料制作的线圈(12)；可以预知第一和第二连接元件(15，112)用来将线圈(12)和环形磁铁(11)分别固定到外座圈(42)和内座圈(11)上，从而使滚动接触轴承(40)和无源传感器(1)相互结为整体，第一连接元件(15)与滚动接触轴承(40)的内槽(45)快速啮合。

Description

测量滚动接触轴承速度的无源传感器
技术领域
本发明涉及一种测量滚动接触轴承速度的无源传感器。
本发明的主题是测量滚动接触轴承速度的无源传感器，其通常在发动机领域具有良好的应用，尤其是在电动机领域，基于这个事实，在下面的说明书中将不失一般性地特别涉及电动机领域。
背景技术
在电动机领域里，为了支持电动机本身的转子，一公知的方法是安装至少一个滚动接触轴承，该滚动接触轴承具有一个与转子的固定支座构成整体的外座圈和一个与该转子成整体的内座圈，另一公知的方法是把测量速度的无源传感器与滚动接触轴承并排放置，前者包括一适合于与内座圈一起旋转的环形磁铁和一由导电材料制作的线圈，该线圈和所述支座结合成整体，并且，为了使因环形磁铁本身的旋转而产生的电流构成环流以及得到滚动接触轴承角速度的读数结果，更准确地说是电动机转子的读数结果，该线圈面向环形磁铁。
然而，尽管通常能对电动机的角速度进行准确测量，但是上述滚动接触轴承和与它并排的测量速度的无源传感器却存在一些缺点，其原因在于：第一，较大的缝隙尺寸降低了读数效率，第二，需要为电动机分别安装滚动接触轴承和测量速度的无源传感器，但随之带来的是高的时间和生产成本率。
发明内容
本发明的目的是生产一种测量滚动接触轴承速度的无源传感器，其将以一种简单且经济的方式克服上述缺点。
根据本发明，生产的测量滚动接触轴承速度的无源传感器包括第一和第二座圈，它们彼此共轴并与滚动接触轴承本身的旋转轴共轴，测量速度的无源传感器包括环形磁性元件，其适合于与第一座圈和面向磁性元件的由导电材料制作的线圈一起旋转；测量速度的无源传感器的特征在于，它包括与滚动接触轴承的内槽啮合的啮合连接装置(snap connecting means)，以便使滚动接触轴承和无源传感器相互构成整体。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于测量滚动接触轴承速度的无源传感器，其包括第一和第二座圈，它们彼此共轴并与所述滚动接触轴承本身的旋转轴共轴，用于测量速度的所述无源传感器包括：一个环形磁性元件，其适合与第一座圈一起旋转；面向该磁性元件的由导电材料制成的线圈；支撑所述线圈并由聚合材料制成的支撑卷轴；以及啮合连接装置，所述啮合连接装置与所述卷轴以一整体的方式制成，并且能与所述滚动接触轴承的内槽接合，从而使该滚动接触轴承和所述无源传感器相互结为整体，用于测量速度的所述无源传感器的特征在于，其还包括外壳，所述外壳又包括由金属材料制成的并被安装在所述卷轴上的两个磁通集中器和与卷轴以同样的方式由聚合材料制成的一装配部件，并且该装配部件与所述卷轴、所述线圈和所述磁通集中器共同模制以便使外壳与外部密封。
附图说明
现在参照附图对本发明进行说明，附图解释了本发明具体实施例的非限制性形式，其中：
图1是根据本发明测量滚动接触轴承速度的无源传感器具体实施例中优选形式的透视图，为了清楚起见，一些部件以断面形式存在，而另一些部件则被去掉了；
图2是图1所示的测量滚动接触轴承速度的无源传感器的放大比例的透视图；和
图3和4说明的是图1所示的各个零件的透视图。
具体实施方式
参考图1和2，数字1表示测量滚动接触轴承40速度的无源传感器的整体。
滚动接触轴承40具有一旋转轴A，并包括内座圈41和外座圈42，它们相互之间共轴于轴A，当外座圈42由横贯旋转轴A的环形表面44轴向界定时，内座圈41由圆柱表面径向界定，并且在外座圈42设置有在所述表面44轴向内侧布置的环形槽45。
传感器1在所述表面44的一部分上与滚动接触轴承以整体方式安装，并含有一个环形的多极磁铁11和线圈12，所述磁铁11呈环状适合于与内座圈41一起旋转，所述线圈12由导电材料制作，导电材料与外座圈42成一整体并且朝向磁铁11，以便集中由磁铁11在旋转时获得的磁通量的变化而产生的电流。
根据图3所示的说明，传感器1还包括线圈12的支撑卷轴13、使线圈12与外界绝缘的环绕卷轴13的外壳14和多个啮合齿15，该啮合齿15与卷轴13制作成一体，且其环绕旋转轴A均匀分布。
卷轴13包括一个环形凹槽(hollow)16和两个环形壁17，所述环形凹槽16限定线圈12的框架，所述两个环形壁17横贯旋转轴A，以便轴向地界定凹槽16本身。
啮合齿15从卷轴13的两个所述壁的17之一朝外壳14的外部侧向和轴向地延伸，以便它们猛地插入环形槽45之内，并且与环形槽45相互连接，因而使得传感器1和滚动接触轴承40相互之间成为一整体。尤其是，每个啮合齿15包括设有半柱面部分151a和半凸缘151b的第一L形支架151和跟相应的半凸缘151b啮合的第二支架152，该第二支架152横贯所述壁17本身并朝卷轴13的外部轴向地延伸。当每个半凸缘151b及其相应的半柱面部分151a与所述壁17自身之间以确定的轴距设置在该壁17的前沿时，将有助于给相应的啮合齿15提供必要的弹性，以便使相应的凸出部分153快速地插入环形槽45之内。
根据图4所示的说明，外壳14包括由塑性材料制作的并被安装在卷轴13上的两个磁通集中器(flow concentrator)18和装配部件19a，该装配部件19a与卷轴13本身以同样的方式由聚合材料进行制作，以便与卷轴13、线圈12和磁通集中器18共同模制造，从而从外部密封上述元件。
特别是，磁通集中器18适合于集中由磁铁11旋转产生的磁通量，并且它们各自被侧向设置于卷轴13上的侧面环形体19限定，并且该侧面环形体19具有多个窗口20和一圆柱体21，该窗口20用作啮合齿15的支架152的通道，该圆柱体21与环形体19结为整体，并且径向地设置在线圈12的外部，位于另一集中器18的圆柱体21的侧面。
磁通集中器18还包括多个夹片22，它们在环形体19内与相应的环形体19结为整体，并以邻接卷轴13的内圆柱表面23的方式弯折，以便使磁通集中器18稳定地安装到卷轴13本身上和与由圆柱体21留下的另外的缝隙25相同的方式确定它们相互之间的缝隙24，该缝隙24被装配部件19a充填。
特别是，装配部件19a由填充滑石粉的塑性材料制备，并在共模过程中适合于将其填入缝隙24和25中，并以这样的方式密封外壳14和使线圈12和卷轴13与外界完全绝缘。
磁铁11包括一个设置在外壳14内的圆柱形磁体111和一个环形支架112，该环形支架112与磁体111结成整体并朝着磁体111的外部轴向延伸，以便与表面43接合，适合的是与表面粘合，从而在旋转方面使内座圈41和磁铁11相互之间结为一体。
本发明的意思并不局限于这里描述和说明的具体形式，其可以被当作是一种测量滚动接触轴承速度的无源传感器具体实施方式的范例，并且它可以由涉及部件的形状和配置的进一步修改来代替，也可以是结构和装备的附属零件的进一步修改来代替。

Claims (5)

1、一种用于测量滚动接触轴承(40)速度的无源传感器(1)，其包括第一和第二座圈(41，42)，它们彼此共轴并与所述滚动接触轴承(40)本身的旋转轴(A)共轴，用于测量速度的所述无源传感器包括：一个环形磁性元件(11)，其适合与第一座圈(41)一起旋转；面向该磁性元件(11)的由导电材料制成的线圈(12)；支撑所述线圈(12)并由聚合材料制成的支撑卷轴(13)；以及啮合连接装置(15)，所述啮合连接装置(15)与所述卷轴(13)以一整体的方式制成，并且能与所述滚动接触轴承(40)的内槽(45)接合，从而使该滚动接触轴承(40)和所述无源传感器(1)相互结为整体，用于测量速度的所述无源传感器的特征在于，其还包括外壳(14)，所述外壳(14)又包括由金属材料制成的并被安装在所述卷轴(13)上的两个磁通集中器(18)和与卷轴(13)以同样的方式由聚合材料制成的一装配部件(19)，并且该装配部件(19)与所述卷轴(13)、所述线圈(12)和所述磁通集中器(18)共同模制以便使外壳(14)与外部密封。
2、根据权利要求1所述的无源传感器，其特征在于，所述装配部件(19)由填充滑石粉的塑性材料制备。
3、根据权利要求2所述的无源传感器，其特征在于，所述啮合连接装置(15)由多个啮合齿(15)限定，所述多个啮合齿(15)环绕所述旋转轴(A)均匀分布，并向着所述外壳(14)的外部轴向延伸。
4、根据权利要求3所述的无源传感器，其特征在于，每个啮合齿(15)包括被此结成整体的第一和第二支架(151，152)；所述第一支架(151)被限制在所述卷轴(13)上，以便弹性地支撑所述第二支架(152)。
5、根据权利要求2至4任一项所述的无源传感器，其特征在于，它还进一步包括连接装置(112)，该连接装置与所述环形磁性元件(11)一起以一整体的方式制成，并被安装在所述第一座圈(41)上。
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