CN1149680A - 复合环构件、特别是一种可装配于滚动轴承的磁性探测构件 - Google Patents

Abstract

一种复合环构件，包括一塑性铁氧体环，它共同模制在一金属环上；金属环为一件式构件，并且有一套筒部以及一法兰部，法兰部承受由组装夹具施加的轴向推力并由一从套筒部径向向外突伸的肋连续地连接至套筒部；肋(4)由一部分地嵌置于塑性铁氧体环内的一个180°的弯曲部(7)所构成。

Description

复合环构件、特别是一种可装配 于滚动轴承的磁性探测构件

本发明涉及一种复合环构件，包括一支承组装环和一由脆性材料制成的环。更好地，此材料为适当磁化的塑性铁氧体，而本发明的环构件构成了一种磁性探测构件，它可装配于汽车轮毂滚动轴承的旋转构件或直接装配于汽车轮毂，以形成一脉动轮。

所述这类磁性环的一个主要缺点是在实际使用时有可能损害塑性铁氧体部分(甚至会有严重的损害，尤其在组装期间)，该塑性铁氧体是具有与陶瓷基本相同的特性的脆性材料。其中的原因是因为过大的应力从支承环传递至塑性铁氧体环，甚至在组装后，还受到因塑性铁氧体和金属支承环的不同热膨胀而产生的进一步的应力。

为了克服上述缺点，已经提出了一种磁性环，其中，一个用部分柔性合成塑料制成的环共同模制于塑性铁氧体与金属环之间。但是这种方案既昂贵无效果。

因此，本发明的一个目的是克服上述缺点。更具体地说，本发明的第一个目的是提供一种复合构件一特别是一种用来探测一转动部件的角度位置和/或速度的磁性环—它包括一个用诸如塑性铁氧体之类的脆性材料制成的磁化环，但它受到保护而在组装期间和使用中都不会破裂，甚至在各种相差很大的温度下应用时也是如此。本发明的一个进一步的目的是，甚至在脆性材料的环发生破裂或发生其它制作时的或偶然的缺陷时，也保证分离的碎片尺寸不会大到损及相邻机械部件的程度。

根据本发明，提供了一种复合环构件，特别是一种可用作一脉动轮的磁性环，它包括一用来装配至一旋转部件的环形组装构件；以及一由脆性材料制成的环，它沿径向向外地装配于组装构件并与之沿轴向和角度方向呈一整体；其特点在于，该环形组装构件包括一金属环，它通过冲压及弯曲金属板而制成一件式构件，本身包括沿轴向延伸并装配至旋转部件的套筒部，一连续地连接于套筒部的法兰部，其上构成了用来承受由组装夹具施加的推力的轴向肩部；以及一中间肋，它在套筒部外侧上沿径向突伸，并且部分地嵌置在脆性材料制成的所述环内，所述环共同模制于所述肋上以在金属环的所述套筒部与脆性材料制成的所述环之间留下一预定的连续的环状径向间隙。

特别地，所述肋由构成套筒部的金属板弯曲180°的弯曲部构成，该弯曲部将套筒部的一端连接至法兰部。

而且，所述构成轴向肩部的法兰部在套筒部的内侧上径向突伸并超出脆性材料制成的环的内径，以弹性地屈服于由组装夹具施加的轴向应力，但不使所述肋以及共同模制于肋上的脆性材料环发生变形。

根据本发明的一较佳实施例，所述脆性材料环是一种适当磁化的塑性铁氧体环。

因此，金属支承环制作成既能弹性地吸收在组装期间产生的径向应力，又能弹性地吸收在复合构件装配至旋转部件期间受到的轴向推力所产生的任何应力，这样，任何变形都不会影响脆性材料环。而且，将塑性铁氧体环从在首先是组装期间然后是使用期间受到最多应力的金属支承环分开，可使塑性铁氧体环完全与金属支承环的任何变形都无关。

根据本发明的进一步的一个方面，其上共同模制有塑性铁氧体环的肋是局部并沿周向地形变而具有一些构成连接突部的凹部或刻痕，它们嵌置于塑性铁氧体材料内部，防止了塑性铁氧体环相对于金属支承环的甚至是最轻微的转动—这种转动会使塑性铁氧体环不能用作脉动轮—同时防止了在发生偶然破裂时有大的碎块从塑性铁氧体环上掉落。

下在将结合附图以举例的方式描述本发明的一个较佳的但并不作为限定目的的实施例。

图1是本发明磁性环的部分剖视图；

图2是图1环的支承构件的部分外侧视图；

图3是图2支承构件的部分平面图。

图1中的标号1指一复合环构件，作为非限定的例子，它由一用作滚动轴承内的或汽车轮毂上的一脉动轮的磁性环构成(这两种方式都是已知的，因而图中未示)，该复合环构件连接于一合适的固定传感器以探测轴承或轮毂的旋转部件的角度位置和/或旋转速度。根据本发明，环1包括一用脆性的可磁化材料(所示例子为塑性铁氧体)制成的径向外环2，它共同模制于一同轴线但沿径向的内金属环3上，形成了用来将环1装配于所述旋转部件(未示)的支承组装构件。

环2的形状是圆环状的，且径向截面为大致L形状，它直接注塑在模具内的环3上，从而环3部分地镶嵌在环2内。上述已知方法因此形成了一个单一本体，其中环2中固化后牢固地连接于支承环3，没有轴向抽出的可能。一旦模制完毕，以已知方法使环2磁性极化，以在其周缘上形成连续的适当交替和/或间隔的北极和南极，它们在环1装配至旋转部件时而移过一磁电传感器时就产生了电脉冲，指示出装配环1的旋转部件的旋转位移。

通过冲切及弯曲适当的板材(比如镀锌钢)支承组装环3可制成一件式的部件，包括与环2同轴线的圆柱形套筒部8，套筒部8在使用时构成了一个组装构件，通过它而将环1装配于所述旋转部件，一般是将其打入旋转部件的一支承座内。因此套筒部8的轴向长度足以保证任何应用场合下的稳定组装。环3还包括一从套筒部8径向向内突伸的法兰部10；一圆形肋4，它由包括两个相连接的部分5和6的成180°的弯曲部7构成，外部具有一圆形边缘，并从套筒部8向外径向突伸。

更具体地，这两部分5和6构成了套筒部8的轴向端，位于包括所述圆形边缘的径向平面内，并且从圆形边缘径向向内延伸。第一部分(例如部分5)在与第二部分6的相反侧上弯成90°，以形成构成套筒部8的圆柱形构件，它从肋4沿轴向突伸—更具体地，突伸出环2的侧表面9—且直径小于弯曲部7的所述圆形边缘。另一方面，第二部分6向对称轴线径向突伸，以构成平的法兰部10，它具有一由直径小于套筒部8的环12构成的自由内端11和一与弯曲部7外周缘吻合的外端，这样，肋4也起作套筒部8与法兰部10之间的连续的连接构件。

法兰部10形成一轴向肩部，用来当环1装配于所述旋转部件时由一种已知的组装夹具(未示)施加的轴向推力，也可以在另一侧形成一轴向挡止肩部，用来使整个环1停靠在旋转部件上的相应肩部上，比如用来将环2相对于传感器沿轴向精确定位。

根据本发明，环2制作成仅由肋4与环3连接，为此，弯曲部7包括部分5和6，而限位的肋4沿径向部分地嵌置在环2内。比如，靠近肋4的环2的一个侧部14沿径向截去，而具有一与环3的套筒部8隔开一连续的环形径向间隙16的内边缘15，这样，从套筒部8的外端至肋4各部分之一的90°的弯曲部，套筒部8的任何径向变形逐渐消失，从而不会传递至环2。

而且，借助于径向向内突伸的法兰部10的自由内端11，由组装操作或由一抓紧构件(未示)产生的端部11的任何变形都由突伸的端部11弹性地吸收，而不会传递至肋4，这样就保护了环2，使之不会在组装期间或由于不规则的握此而产生破裂。类似地，以突伸的方式连接至肋4，套筒部8就会弹性地屈服于任何(比如因不正确组装而产生的)径向应力，防止其传递至肋4，从而保证了环2的高的安全性。

环2最好制作成在部分6一侧沿径向构件1的轴线处延伸并超过由边缘15限定的直径，但终止处显然短于法兰部10的端部11，从而让它保持暴露的状态。

为防止环2和3因在共同模制期间的不良握持而发生任何可能的相对转动，在此之前，在弯曲部7的两相反侧面上通过成形或通过永久变形的方式(例如凹刻)形成一些凹部17，凹部17绕着靠近肋4外边缘的周边等距地间隔布置。在肋4的第一侧(图3)，凹部17构成了一些空穴19，它在共同模制操作期间充填以塑性铁氧体；而在另一侧，凹部17构成了一些相应的突起，它们与弯曲部7的相应部分一起嵌置在环2内。总之，凹部17构成了嵌置在环2的材料内部的角度锁定凹入部分，从而防止了相对于环3的转动。

根据一种变化方式，为简化起见未示于图中，凹部17可由一些孔取代，这些孔穿过肋4并靠近其外边缘，或者由一些成形于肋4外边缘上的齿形部所取代。

显然，可对这里图示及描述的构件进行改变，而不偏离本发明的范围。

Claims (12)

1.一种复合环构件，更具体地是一种可用作一脉动轮的磁性环，包括：一环形组装构件，可装配至一旋转部件；以及一用脆性材料制成的环，沿径向向外地安装至所述环形组装构件并且与之在轴向及角度方向上成一整体；其特征在于：环形组装构件包括一金属环(3)，通过冲压及弯曲金属板而制成一件式构件，本身包括：一套筒部(8)，沿轴线延伸并装配至旋转部件；一法兰部(10)，连续地连接至套筒部，在其上构成一用来承受由组装夹具施加的推力的轴向肩部；以及中间肋(4)，它从套筒部(8)向外沿径向突伸并且部分地嵌置在脆性材料制成的所述环(2)内部，脆性材料环(2)共同模制在所述肋上，以在金属环(3)的所述套筒部(8)与所述脆性材料环(2)之间留下一预定的连续的环形径向间隙。

2.如权利要求1所述的环构件，其特征在于，所述肋(4)由构成套筒部(8)的金属板上的一个180°的弯曲部(7)的构成，弯曲部(7)将套筒部的一端连接至法兰部(19)。

3.如权利要求1或2所述的环构件，其特征在于，所述构成轴向肩部的法兰部(10)从套筒部(8)径向向内突伸并超出脆性材料环(2)的内径(15)，以弹性地屈服于组装夹具施加的轴向应力，而不使所述肋(4)及共同模制在肋上的脆性材料环(2)变形。

4.如上述任意一个权利要求中所述的环构件，其特征在于，所述肋(4)包括一第一部分(5)和一第二部分(6)，它们相互连接以形成构成所述弯曲部的圆形肋(7)，并在径向平面内并朝所述脆性材料环(2)的旋转轴线弯曲成相互成180°。

5.如权利要求4所述的环构件，其特征在在于，所述第一部分(5)成90°地弯曲在与所述第二部分(6)的另一侧上，并轴向延伸以形成构成所述套筒部(8)的轴向突伸的圆柱形部分。

6.如权利要求5所述的环构件，其特征在于，所述圆柱形部分(8)的直径小于所述圆形肋(7)。

7.如权利要求4至6中之一所述的环构件，其特征在于，所述第二部分(6)延伸而形成所述法兰部(10)，它由一直径小于所述套筒部(8)的圆形边缘(12)而限定在内部。

8.如上述任一权利要求所述的环构件，其特征在于，所述径向间隙(16)位于所述脆性村料环(2)的靠近所述肋(4)的所述套筒部分(8)和一侧部分(14)之间。

9.如上述任一权利要求所述的环构件，其特征在于，所述脆性材料环(2)是一适当磁化的塑性铁氧体环。

10.如上述任一权利要求所述的环构件，其特征在于，用来将所述脆性材料环(2)锁定在所述金属环(3)上的角度锁定装置(17、19)形成于所述肋(4)上。

11.如权利要求10所述的环构件，其特征在于，所述角度锁定装置包括一些凹部(17)，凹部(17)构成一些空穴(19)并位于靠近肋(4)外边缘的周缘上；所述空穴(19)在共同模制操作过程中充填以所述脆性材料环(2)的材料。

12.一种复合环构件，特别是一种用来探测旋转部件的角度位置和/或速度的磁性环，其本上如这里结合附图所显示及描述的这种。

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