CN112483543A - 用于安装传感器轴承单元的方法以及适于该方法的单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于安装传感器轴承单元的方法，传感器轴承单元包括轴承(12)和脉冲环(14)，脉冲环(14)设置有对象保持件(30)和安装在对象保持件的轴向部分(30b)上的对象(32)，其中，所述方法包括以下步骤：‑a)测量对象(32)与对象保持件的轴向部分(30b)之间的偏心度E1，‑b)测量形成在轴承的内圈的孔中的槽(16e)与孔之间的偏心度E2，‑c)将对象保持件(30)引入槽(16e)内，‑d)将对象保持件(30)在槽(16e)内旋转到如下角度位置，在所述角度位置，对象(32)与内圈的孔(16a)之间的偏心度Etotal小于或等于预定值，所述预定值小于偏心度E1和E2之和，以及‑e)将对象保持件(30)在内圈的槽(16e)内固定在角度位置。

Description

用于安装传感器轴承单元的方法以及适于该方法的单元
技术领域
本发明涉及一种用于安装传感器轴承单元的方法。
更确切地，本发明涉及一种用于安装包括轴承和脉冲环的传感器轴承单元的方法。
背景技术
如今，传感器轴承单元通常用在广泛的技术领域中，例如，在汽车工业和航空领域(aeronautics)中。这些单元提供高质量的信号和传输，同时允许集成到较简单且更加紧凑的设备中。
这种传感器轴承单元通常包括轴承、脉冲环和面向脉冲环的检测部件。脉冲环设置有固定到轴承的内圈的对象保持件以及在轴承的外圈之外固定到对象保持件的磁化对象(magnetized target)。
磁化对象包括交替的南极和北极，南极和北极的数量取决于轴承尺寸、检测精度和特定应用。检测部件可以固定到轴承的外圈或固定的壳体。
磁化对象附接到对象保持件的外管状部分。对象保持件还设置有内管状部分，该内管状部分固定到形成在内圈的孔中的槽中。
在这种传感器轴承单元的情况下，磁化对象和内圈的轴心不是同心的。这影响传感器轴承单元的测量精度。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于克服该缺点。
本发明涉及一种用于安装传感器轴承单元的方法，所述传感器轴承单元包括：轴承，具有以轴线为中心的内圈和外圈；以及脉冲环，设置有对象保持件(/目标保持件/靶保持件)(target holder)和对象(/目标/靶)(target)，所述对象保持件固定到形成在所述内圈或所述外圈的圆柱形表面中的槽中，所述对象安装在所述对象保持件的与所述轴线平行延伸的轴向部分上。
在一个实施方式中，所述方法包括以下步骤：
-a)测量所述脉冲环的对象与对象保持件的轴向部分之间的偏心度E1，
-b)测量所述内圈或所述外圈的所述槽与所述圆柱形表面之间的偏心度E2，
-c)将所述脉冲环的对象保持件引入所述内圈或所述外圈的槽内，
-d)将所述脉冲环的对象保持件在所述内圈或所述外圈的槽内旋转到(/转到)(turning to)如下角度位置：在所述角度位置处，所述脉冲环的对象与所述内圈或所述外圈的圆柱形表面之间的偏心度Etotal小于或等于预定值，所述预定值小于偏心度E1和E2之和，以及
-e)将所述脉冲环的对象保持件在所述内圈或所述外圈的槽内固定在所述角度位置处。
利用这种方法，由于对象的中心与内圈或外圈的圆柱形表面的中心之间的间距被最小化，因此提高了传感器轴承单元的测量精度，而无需较高的成本。
根据另一方面，所述方法的步骤d)可以包括以下子步骤：
-d1)将所述脉冲环的对象保持件在所述内圈或所述外圈的槽(16e)内旋转到第一角度位置，
-d2)在所述第一角度位置处测量所述偏心度Etotal，
-d3)确定所述偏心度Etotal是否小于所述预定值，
-d4a)如果所述偏心度Etotal小于所述预定值，则将所述脉冲环的对象保持件在所述内圈或所述外圈的槽内固定在所述第一角度位置处，
-d4b)如果所述偏心度Etotal不是小于所述预定值，则为所述对象保持件在所述内圈或所述外圈的槽内的其他角度位置重新开始(/恢复/继续)(resuming)所述子步骤d1)至d3)，直到在所述其他角度位置处的偏心度Etotal小于所述预定值为止。
优选地，在步骤d)处，将所述脉冲环的对象保持件相对于所述内圈或所述外圈旋转到其中偏心度Etotal等于偏心度E1和E2之间的差的绝对值的角度位置。
因此，对象的中心与所述内圈或外圈的圆柱形表面的中心之间的间距被保持为最小。
在一个实施方式中，在步骤d)处，可以通过将工具引入形成到所述对象保持件的厚度中的至少一个轴向通孔来使所述脉冲环的对象保持件相对于所述内圈或外圈旋转。
在一个实施方式中，在步骤e)处，通过压配合(/压配)(press-fitting)将所述脉冲环的对象保持件固定在所述内圈或外圈的槽内。
在一个实施方式中，所述槽形成在所述内圈的形成所述圆柱形表面的孔中。因此，所述对象保持件固定到所述内圈。在这种情况下，所述对象可以安装在所述对象保持件的在径向上围绕所述轴承的外圈的外轴向部分上。
在另一实施方式中，所述槽设置在所述外圈上。因此，所述对象保持件固定到所述外圈。在这种情况下，所述槽可以形成在所述外圈的外圆柱形表面中。
本发明还涉及一种根据上述方法进行安装的传感器轴承单元。
本发明还涉及一种传感器轴承单元，包括：
-轴承，包括以轴线为中心的内圈和外圈，以及
-脉冲环，设置有对象保持件和对象，所述对象保持件固定到形成在所述内圈或所述外圈的圆柱形表面中的槽中，所述对象安装在所述对象保持件的与所述轴线平行延伸的轴向部分上。
根据总体特征，至少一个通孔形成在所述对象保持件的厚度中。
所述通孔可以形成在所述对象保持件的径向部分的厚度中。
在一个实施方式中，所述槽形成在所述内圈的形成所述圆柱形表面的孔中。作为另一种选择，所述槽可以设置在所述外圈上。
附图说明
通过研究以非限制性示例给出且由附图示出的具体实施方式的详细描述，将更好地理解本发明及其优点，在附图上：
-图1是根据本发明的示例的传感器轴承单元的轴向截面图，
-图2示出了根据本发明的示例的用于安装图1的传感器轴承单元的方法的主要步骤，以及
-图3示出了根据本发明的示例的安装方法的主要步骤中的一个步骤。
具体实施方式
图1上示出的传感器轴承单元10适于装备诸如马达、制动系统、悬架系统或任何旋转机器的设备，特别是适于机动车辆。
传感器轴承单元10包括轴承12和安装在轴承上的脉冲环(impulse ring)14。
轴承12包括内圈16和外圈18。内圈16和外圈18是同心的，并且沿着在轴向方向上延伸的轴承旋转轴线X-X’在轴向上延伸。
轴承12还包括一列滚动元件20，在此，滚动元件20以球的形式设置为介于内圈16与外圈18之间。滚动轴承10还包括用于保持滚动元件20的规则的(regular)周向间距的保持架22。在公开的实施方式中，轴承12还在每侧包括环形密封件24、26，以封闭在存在于内圈16与外圈18之间的径向空间。
轴承的内圈16意在用于安装在设备的轴上，以跟随(tracking)轴的旋转。内圈16用于旋转，而外圈18用于被固定。外圈40可以安装在属于该设备的固定的支撑构件或壳体中。
内圈16包括圆柱形内表面或孔16a以及外圆柱形表面16b，外圆柱形表面16b形成用于滚动元件20的圆环形滚道，所述滚道在径向上指向外。内圈16还包括两个相对的径向侧向面16c、16d，其在轴向上界定所述圈的孔16a和外表面16b。
内圈16还包括形成在其孔16a中的圆柱形槽16e。槽16e以轴线X-X’为中心。孔16a的直径小于槽16e的直径。槽16e在径向侧向面16d上开口(open)。
脉冲环14安装在内圈16上。脉冲环14包括安装在内圈16上的环形对象保持件(/目标保持件/靶保持件/靶支架)(target holder)30和安装在所述对象保持件上的对象(/目标/靶)(target)32。
对象保持件30固定到内圈的环形槽16e中。对象保持件30包括安装到内圈的槽16e中的内环形轴向部分30a、在径向上围绕内轴向部分30a和轴承12的外环形轴向部分30b以及在所述内轴向部分与外轴向部分之间延伸的环形径向部分30c。
对象保持件的内轴向部分30a装配到内圈的槽16e中，以将脉冲环30与可旋转的内圈16以旋转的方式紧固。在公开的示例中，对象保持件的径向部分30c在轴向上接触抵靠内圈的径向侧面16d。对象保持件的外轴向部分30b在径向上位于轴承的外圈18的上方。
对象保持件30还包括在轴向上形成在径向部分30c的厚度中的通孔34。在公开的示例中，对象保持件30包括在径向上关于轴线X-X’相对的两个通孔34。作为另一种选择，对象保持件30可以包括不同数量的通孔34，例如一个或至少三个。在公开的示例中，对象保持件30被制成一体件。对象保持件30可以由金属或塑料制成，通过冲压(stamping)或通过任何其他适合的工艺形成。
对象32安装在对象保持件的外轴向部分30b上。在公开的示例中，对象32安装到外轴向部分30b的孔中。作为另一种选择，对象32可以安装在外轴向部分30b的外表面上。
对象32是包括磁性交替的交替的北极和南极的塑料模制部件(plastic moldedpart)。检测部件(未示出)与对象32相关联，以跟踪(tracking)脉冲环14和内圈16绕着轴线X-X’的旋转。检测部件布置为在径向上面向对象32的内表面。例如，检测部件可以包括霍尔效应传感器。
作为另一种选择，检测部件和脉冲环14可以使用任何其他适合的技术来代替磁性技术。例如，可以在轴承单元10内实施感应技术或光学技术。
图2示出了根据本发明的示例的用于安装传感器轴承单元的方法的主要步骤。
在第一步骤40(处)，测量对象32与对象保持件的外轴向部分30b之间的第一偏心度(eccentricity)E1。在该第一步骤期间，对象保持件30尚未安装在轴承12上。对象保持件30处于自由状态。
为了计算对象32的中心C32，首先使用测量显微镜等在至少三个位置处测量在对象32的孔上取得的任意点的坐标。基于测量的坐标，可以计算出对象32的中心C32的坐标。
然后，为了计算对象保持件的外轴向部分30b的中心C30b，在至少三个位置处测量在外轴向部分30b的外表面上取得的任意点的坐标。基于测量的坐标，可以计算出对象保持件的外轴向部分30b的中心C30b的坐标。
然后，将先前计算的对象32的中心C32的坐标与对象保持件的外轴向部分30b的中心C30b的坐标进行比较，以获得偏心度E1。偏心度E1是对象32的中心C32与对象保持件的外轴向部分30b的中心C30b之间的间距。
在第二步骤42处，测量形成在内圈的孔中的槽16e与所述孔16a之间的第二偏心度E2。
为了计算内圈的槽16e的中心C16e，在至少三个位置处测量在槽16e的孔上取得的任意点的坐标。基于测量的坐标，可以计算出内圈的槽16e的中心C16e的坐标。
然后，为了计算内圈的孔16a的中心C16a，在至少三个位置处测量在槽16e的孔上取得的任意点的坐标。基于测量的坐标，可以计算出内圈的孔16a的中心C16a的坐标。
然后，将先前计算出的槽16e的中心C16e的坐标与内圈的孔16a的中心C16a的坐标进行比较，以获得偏心度E2。偏心度E2是槽16e的中心C16e与内圈的孔16a的中心C16a之间的间距。
在第三步骤44处，将对象保持件的内轴向部分30a引入到内圈的槽16e中。
在第四步骤46处，将对象保持件30沿周向方向在内圈的槽16e内旋转到一定角度位置，在该角度位置，对象32与内圈的孔16a之间的偏心度Etotal小于或等于预定值，该预定值小于偏心度E1和E2之和。偏心度Etotal是对象32的中心C32与内圈的孔16a的中心C16a之间的间距。
更确切地，在步骤46期间，在第一子步骤46a(图3)中，将对象保持件30相对于内圈16旋转到第一角度位置。为了相对于内圈16旋转对象保持件30，首先将工具引入到对象保持件的通孔34中，然后借助于工具旋转所述对象保持件。
在第二子步骤46b中，在该第一角度位置处，在对象保持件30在内圈的槽16e内的安装状态下，测量对象32与内圈的孔16a之间的偏心度Etotal。为此，类似于步骤40，在该安装状态下，计算对象32的中心C32的坐标。然后，类似于步骤42，计算内圈的孔16a的中心C16a的坐标。然后，将计算出的对象32的中心C32的坐标与内圈的孔16a的中心C16a的坐标进行比较，以获得在该第一角度位置处的偏心度Etotal。
在第三子步骤46c中，确定偏心度Etotal是否小于或等于预定值。
如果是这种情况(即，偏心度Etotal小于或等于预定值)，则在第五步骤48中将对象保持件30在内圈的槽16e内固定在第一角度位置处。为此，可以将对象保持件的内轴向部分30a压配合在槽16e内。作为另一种选择，可以通过任何其它适当的方式(例如，通过胶合(gluing)或焊接)将对象保持件的内轴向部分30a固定在内圈的槽16e内。
如果不是这种情况(即，偏心度Etotal不是小于或等于预定值)，则在对象保持件30相对于内圈16的第二角度位置处重复第一子步骤46a、第二子步骤46b和第三子步骤46c。第二角度位置与第一角度位置不同。
如果在该第二角度位置处的偏心度Etotal小于或等于预定值，则执行步骤48。相反，如果在该第二角度位置处的偏心度Etotal大于预定值，则在对象保持件30相对于内圈16的第三角度位置处再次重复第一子步骤46a、第二子步骤46b和第三子步骤46c。第三角度位置不同于第一角度位置和第二角度位置。重复这些第一子步骤46a、第二子步骤46b和第三子步骤46c，直到在新的角度位置处的偏心度Etotal小于或等于预定值为止。
根据对象32的中心与内圈的孔16a的中心之间期望的最大间距来选择预定值。有利地，预定值可以等于偏心度E1和E2之间的差的绝对值。
在示出的示例中，传感器轴承单元设置有包括一列滚动元件的滚动轴承。作为另一种选择，滚动轴承可以包括至少两列滚动元件。在示出的示例中，滚动元件为球。作为另一种选择，滚动轴承可以包括其他类型的滚动元件，例如滚子。在另一种变型中，滚动轴承还可以设置有不具有滚动元件的滑动轴承。
在示出的示例中，传感器轴承单元设置有固定到内圈的对象保持件。作为另一种选择，如前所述，对象保持件可以固定到外圈。

Claims (10)

1.一种用于安装传感器轴承单元的方法，所述传感器轴承单元包括：
-轴承(12)，包括以轴线(X-X’)为中心的内圈(16)和外圈(18)，以及
-脉冲环(14)，设置有对象保持件(30)和对象(32)，所述对象保持件(30)固定到形成在所述内圈或所述外圈的圆柱形表面中的槽(16e)中，所述对象(32)安装在所述对象保持件的与所述轴线(X-X’)平行延伸的轴向部分(30b)上，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-a)测量所述脉冲环的对象(32)与对象保持件的轴向部分(30b)之间的偏心度E1，
-b)测量所述内圈或所述外圈的所述槽(16e)与圆柱形表面(16a)之间的偏心度E2，
-c)将所述脉冲环的对象保持件(30)引入所述内圈或所述外圈的槽(16e)内，
-d)将所述脉冲环的对象保持件(30)在所述内圈或所述外圈的槽(16e)内旋转到如下角度位置：在所述角度位置处，所述脉冲环的对象(32)与所述内圈或所述外圈的圆柱形表面(16a)之间的偏心度Etotal小于或等于预定值，所述预定值小于偏心度E1和E2之和，以及
-e)将所述脉冲环的对象保持件(30)在所述内圈或所述外圈的槽(16e)内固定在所述角度位置处。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤d)包括以下子步骤：
-d1)将所述脉冲环的对象保持件(30)在所述内圈或所述外圈的槽(16e)内旋转到第一角度位置，
-d2)在所述第一角度位置处测量所述偏心度Etotal，
-d3)确定所述偏心度Etotal是否小于所述预定值，
-d4a)如果所述偏心度Etotal小于所述预定值，则将所述脉冲环的对象保持件(30)在所述内圈或所述外圈的槽(16e)内固定在所述第一角度位置处，
-d4b)如果所述偏心度Etotal不是小于所述预定值，则为所述对象保持件在所述内圈或所述外圈的槽(16e)内的其他角度位置重新开始所述子步骤d1)至d3)，直到在所述其他角度位置处的偏心度Etotal小于所述预定值为止。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤d)处，将所述脉冲环的对象保持件(30)相对于所述内圈或所述外圈旋转到偏心度Etotal等于偏心度E1和E2之间的差的绝对值的角度位置。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤d)处，通过将工具引入形成到所述对象保持件(30)的厚度中的至少一个轴向通孔(34)来使所述脉冲环的对象保持件(30)相对于所述内圈或所述外圈旋转。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤e)处，通过压配合将所述脉冲环的对象保持件(30)固定在所述内圈或所述外圈的槽(16e)内。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在步骤c)处，将所述脉冲环的对象保持件(30)引入到形成在所述内圈的形成所述圆柱形表面的孔中的所述槽(16e)中。
7.一种传感器轴承单元，所述传感器轴承单元是根据前述权利要求中的任一项进行安装的。
8.一种传感器轴承单元(10)，包括：
-轴承(12)，包括以轴线(X-X’)为中心的内圈(16)和外圈(18)，以及
-脉冲环(14)，设置有对象保持件(30)和对象(32)，所述对象保持件(30)固定到形成在所述内圈或所述外圈的圆柱形表面中的槽(16e)中，所述对象(32)安装在所述对象保持件的与所述轴线(X-X’)平行延伸的轴向部分(30b)，其特征在于，至少一个通孔(34)形成在所述对象保持件(30)的厚度中。
9.根据权利要求8所述的传感器轴承单元，其特征在于，所述通孔(34)形成在所述对象保持件的径向部分(30c)的厚度中。
10.根据权利要求8或9所述的传感器轴承单元，其特征在于，所述槽(16e)形成在所述内圈的形成所述圆柱形表面的孔中。
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