CN116025634A - 传感器轴承单元和关联设备 - Google Patents

传感器轴承单元和关联设备 Download PDF

Info

Publication number
CN116025634A
CN116025634A CN202211300204.8A CN202211300204A CN116025634A CN 116025634 A CN116025634 A CN 116025634A CN 202211300204 A CN202211300204 A CN 202211300204A CN 116025634 A CN116025634 A CN 116025634A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
ring
bearing
radial
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211300204.8A
Other languages
English (en)
Inventor
马鲁蒂·维塔尔·凯雷
维涅什·达马林加姆
萨亚里·马达夫·阿普特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF AB
Original Assignee
SKF AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
Publication of CN116025634A publication Critical patent/CN116025634A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/583Details of specific parts of races
    • F16C33/586Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00Assembling bearings
    • F16C43/04Assembling rolling-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2233/00Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

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(18)和外圈(20);脉冲环(14),固定到所述轴承的内圈(18),以及传感器装置(16),用于检测所述脉冲环的旋转参数,所述传感器装置(16)包括固定到所述轴承的外圈(20)的传感器壳体(34)和由所述传感器壳体支撑并与所述脉冲环(14)配合的至少一个传感器元件。所述脉冲环(14)设置有定向凸耳(22),所述定向凸耳(22)在轴向上在与所述轴承的内圈(18)相对的一侧延伸并且用于定位在形成在关联设备的轴上的槽中。

Description

传感器轴承单元和关联设备
技术领域
本发明涉及一种包括轴承、脉冲环和传感器装置的传感器轴承单元。
背景技术
如今,传感器轴承单元通常用于广泛的技术领域,例如汽车工业和航空业。这些单元提供高质量的信号和传输,同时允许集成在较简单和较紧凑的设备中。
传感器轴承单元通常包括轴承、脉冲环和传感器装置,脉冲环固定到轴承的可旋转的内圈,传感器装置用于感测脉冲环相对于轴承的固定的外圈的角位置(/在角度上的位置)(angular position)。
传感器装置设置有面向脉冲环的传感器元件,以确定可旋转的内圈的角位置、速度和方向。传感器装置还设置有传感器壳体(sensor housing),传感器壳体支撑传感器元件并且固定到轴承的外圈。
传感器轴承单元可以用于例如马达(诸如永磁同步马达或无刷马达)中,用于提供关于马达的转子相对于马达的定子绕组的位置的信息。位置信息允许定子绕组的适当换向(commutation)和控制。
因此,将转子磁体与固定到传感器轴承单元的内圈的脉冲环在角度上对准(align)是非常重要的。然而,在马达组装期间,由于将转子磁体与脉冲环对准的这种操作实现起来很复杂,因此存在转子磁体不与脉冲环对准的重大风险。
如果在组装时没有进行机械对准,则在处理马达控制器中的信号时必须进行电子补偿。这个过程是耗时的并且需要训练有素的专业人员。
本发明的一个目的在于克服这些缺点。
发明内容
提供本发明内容是为了以简单的方式介绍在本公开的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在识别主题的关键或基本发明构思,也不旨在确定本公开的范围。
本发明涉及一种传感器轴承单元,设置有:轴承,包括以轴线为中心的内圈和外圈,所述内圈用于安装在关联设备的轴上;脉冲环,固定到所述轴承的内圈,以及传感器装置,用于检测所述脉冲环的旋转参数,所述传感器装置包括固定到所述轴承的外圈的传感器壳体和由所述传感器壳体支撑并与所述脉冲环配合的至少一个传感器元件。
根据总体特征,所述脉冲环设置有定向凸耳(orientation lug),所述定向凸耳在轴向上在与所述轴承的内圈相对的一侧延伸并且用于定位在形成在所述关联设备的轴上的槽中。利用这种设计,可以容易地将传感器轴承单元的轴承以预定的角位置安装在关联的轴上。这种配置还允许易于组装以及磁体位置对准。此外,在安装之后,脉冲环的接合到关联的轴的槽中的定向凸耳通过在周向方向上与槽的侧向壁抵接来防止轴承的内圈相对于轴在角度上运动。所述脉冲环可以设置有径向部分,所述径向部分在轴向上抵靠所述内圈的侧向面,所述定向凸耳相对于所述径向部分在轴向上突出。所述脉冲环的径向部分可以直接抵靠所述内圈的侧向面,或者通过插入元件(诸如以垫圈为例)而间接地抵靠内圈的侧向面。
有利的是,所述脉冲环的径向部分设置有至少一个轴向突起,所述至少一个轴向突起接合到设置在所述内圈的所述侧向面上的互补的轴向凹部中。作为另一种选择,所述内圈的所述侧向面可以设置有至少一个轴向突起,所述至少一个轴向突起接合到设置在所述脉冲环的径向部分上的互补的轴向凹部中。通过这种布置,脉冲环相对于轴承内圈的角位置是预定的。
优选的是,所述传感器装置进一步包括印刷电路板,所述印刷电路板支撑所述传感器元件并且固定到所述传感器壳体的轴向部分,所述传感器壳体的所述轴向部分设置有至少一个径向突起,所述至少一个径向突起接合到设置在所述印刷电路板上的互补的径向凹部中。作为另一种选择,所述印刷电路板可以设置有至少一个径向突起,所述至少一个径向突起接合到设置在所述传感器壳体的所述轴向部分上的互补的径向凹部中。这使得获得印刷电路板相对于壳体以及相对于轴承外圈的预定的角位置。
在一个有利的实施方式中,所述传感器装置的传感器壳体设置有外安装部分,所述外安装部分在径向上围绕所述轴承的外圈的外表面,所述传感器壳体的安装部分设置有至少一个径向突起,所述至少一个径向突起接合到设置在所述轴承的外圈的外表面上的互补的径向凹部中。作为另一种选择,所述外圈的该外表面可以设置有至少一个径向突起,所述至少一个径向突起接合到设置在所述传感器壳体的安装部分上的互补的径向凹部中。通过这种布置,传感器壳体相对于轴承的外圈的角位置是预定的。除此之外,通过提供所述径向突起和所述轴向突起,整个传感器轴承单元可以以预定的角度取向(predeterminedangular orientation)安装在关联的轴上。例如,所述径向突起、所述脉冲环的所述轴向突起和所述定向凸耳可以布置在穿过轴承的轴线的同一径向平面中。
在第一设计中,所述传感器装置的定向凸耳和脉冲环是单独的部件。所述定向凸耳可以包括安装部分和轴向部分,所述安装部分固定到所述脉冲环,所述轴向部分相对于所述安装部分在轴向上突出并且用于定位在关联设备的轴的槽中。作为另一种选择,所述定向凸耳可以仅包括轴向部分。
在第二替代设计中,所述定向凸耳和所述脉冲环被制成一个部件。在这种情况下,所述定向凸耳可以例如仅包括轴向部分。在一个实施方式中,传感器装置的所述传感器元件在轴向上面向所述脉冲环。作为另一种选择,所述传感器元件可以在径向上面向所述脉冲环。在一个实施方式中,所述脉冲环是由金属制成的并且设置有交替的齿和孔,传感器装置的所述传感器元件能够感测金属的脉冲环的齿和孔。
本发明还涉及一种设备,包括旋转轴和如前限定的传感器轴承单元,其中,所述轴承的内圈固定在所述旋转轴上,其中所述脉冲环的定向凸耳接合在形成在所述轴上的槽内。所述设备可以是电动马达,诸如永磁同步马达或无刷马达。
附图说明
通过研究以非限制性示例给出并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是设置有图1的传感器轴承单元的设备的局部轴向截面图;
图3和图4是图1的详细视图;
图5是图1的传感器轴承单元的传感器装置的前视图;
图6是沿图5的VI-VI的截面;
图7是沿图5的VII-VII的截面;
图8是图1的传感器轴承单元的脉冲环的前视图;以及
图9是沿图8的VI-VI的截面。
具体实施方式
图1所示的传感器轴承单元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,特别是用于机动车辆或两轮车辆。
这种设备在图2中部分地示出,并且设置有旋转轴11和非旋转的壳体13。如果设备是电动马达,则转子固定到轴11,并且定子固定到壳体13。传感器轴承单元10安装在轴11上并且安装到壳体13中。
如图1所示,传感器轴承单元10包括轴承12以及安装在轴承上的脉冲环14和传感器装置16。轴承12用于安装在设备的轴11(图2)上,用于跟踪轴的旋转。
轴承12包括内圈18和外圈20。内圈18和外圈20是同心的并且在轴向上沿着在轴向方向上延伸的轴承旋转轴线X-X’延伸。外圈20在径向上围绕内圈18。内圈18和外圈20由钢制成。
如稍后将描述的,脉冲环14固定到内圈18,并且传感器装置16固定到外圈20。如稍后还将描述的,脉冲环14设置有用于与设备的轴11(图2)对准的定向凸耳(orientationlug)22。
在所示的示例中,轴承12还包括一列滚动元件23,介于形成在内圈18和外圈20上的滚道(未标示)之间,这里滚动元件23以球的形式设置。
轴承10还包括用于保持滚动元件23的规则的周向间隔的保持架24。轴承10还包括密封件26、28,密封件26、28在径向上布置在内圈18与外圈20之间以限定供滚动元件23配置在其内的封闭空间。
轴承的内圈18安装在设备的轴11(图2)的外表面上。内圈18用于旋转,而外圈20用于固定。外圈20安装到设备的固定的壳体13的孔中。
外圈20设置有圆柱形内表面或孔20a以及与孔20a在径向上相对的外圆柱形表面20b。在所示的示例中,用于滚动元件23的圆环形滚道(toroidal circular raceway)由孔20a形成,所述滚道在径向上向内指向。外圈20还设置有两个相对的径向侧向面20c、20d,这两个相对的径向侧向面20c、20d在轴向上界定所述圈的孔20a和外表面20b。
槽30形成在外圈的外表面20b上。槽30在径向上向外取向。槽30从外圈的外表面20b在径向上向内延伸。在所示的示例中,槽30具有环形形式。
槽30在轴向上由在轴向上面向彼此的两个侧壁界定。在所示的示例中,外圈的外表面20b具有阶梯形状。外表面20b设置有第一圆柱形部分和第二圆柱形部分,第二圆柱形部分相对于第一圆柱形部分在径向上向内偏移。槽30在轴向上介于第一圆柱形部分与第二圆柱形部分之间。
类似于外圈20,内圈18设置有圆柱形内表面或孔18a以及与孔18a在径向上相对的外圆柱形表面18b。在所示的示例中,用于滚动元件23的圆环形滚道由外表面18b形成,所述滚道在径向上向外指向。内圈18还设置有两个相对的径向侧向面18c、18d,这两个相对的径向侧向面18c、18d在轴向上界定所述圈的孔18a和外表面18b。
内圈18还包括在孔18a中制成的圆柱形槽32。槽32以轴线X-X’为中心。孔18a的直径小于槽32的直径。槽32在内圈的侧向面18c上开口。
如前所述,传感器装置16固定到轴承的外圈20。传感器装置包括传感器主体或壳体34和由传感器壳体34支撑的传感器元件(未示出)。
传感器装置16还包括印刷电路板38,印刷电路板38固定到传感器壳体34并且支撑传感器元件。在所示的示例中,传感器装置16还包括用于传输感测数据的连接电缆40。
传感器壳体34具有环形形式。在所示的示例中,传感器壳体34固定到形成在外圈的外表面20b上的槽30中。传感器壳体34设置有环形钩42,环形钩42接合在槽30内,以相对于外圈在轴向上保持传感器壳体34。钩42在径向上向内延伸。在所示的示例中,传感器壳体34设置有环形钩42。作为另一种选择,传感器壳体34可以设置有在周向方向上间隔开(优选地,规则地间隔开)的多个钩42。作为另一种选择,可以预见用于将传感器壳体固定在轴承的外圈20上的其他固定部件。
传感器壳体34包括设置有环形钩42的环形外轴向部分44、环形内轴向部分46和在所述外轴向部分与内轴向部分之间延伸的环形径向部分48。外轴向部分44和内轴向部分46与轴线X-X’同心且同轴。传感器壳体34与轴线X-X’同心。
传感器壳体的外轴向部分44在径向上围绕内部分46。外轴向部分44在轴向上从径向部分48朝向轴承12延伸。外轴向部分44在轴向上从径向部分48的大直径边缘延伸。
外轴向部分44的部分44a在径向上围绕外圈的外表面20b。钩42从该部分44a在径向上向内延伸。外轴向部分44的部分44a在径向上与外圈的外表面20b接触。部分44a在径向上与外表面的第二圆柱形部分接触。部分44a相对于外圈的外表面的第一圆柱形部分在径向上向内偏移。在所示的示例中,外轴向部分44相对于第一圆柱形部分完全地在径向上向内偏移。
如图3中更清楚地示出的,外轴向部分44的部分44a包括朝向外圈的外表面20b在径向上向内延伸的突起50。突起50从部分44a的孔在径向上向内延伸。突起50在周向方向上在有限的角扇区(angular sector)上延伸。例如,突起50的周向尺寸可以在5°至10°之间的范围。作为另一种选择,可以提供突起50的其他周向尺寸。突起50与钩42在轴向上间隔开。突起50相对于钩42在径向上向内突出。在所示的示例中,突起50具有凸形形状的截面。作为另一种选择,突起50可以具有其他形状,例如正方形形状或矩形形状。
轴承的外圈的外表面20b包括凹部52,突起50接合在凹部52内,并且凹部52具有互补的形状。凹部52从外圈的外表面20b在径向上向内延伸。凹部52在径向上向外取向(/定向)。
通过突起50与凹部52的抵接来防止传感器装置16相对于轴承的外圈20的任何相对旋转。传感器壳体34的突起50通过与外圈20的凹部52周向接触而配合形成局部防旋转部件,外圈20的凹部52形成局部互补的防旋转部件。作为另一种选择,可以预见突起50和凹部52的倒置布置(inverted disposition),即,设置在传感器壳体的外轴向部分44上的凹部和设置在外圈的外表面20b上的突起。
再次参考图1,传感器壳体的外轴向部分44在轴向上相对于内轴向部分46朝向轴承12突出。内轴向部分46限定传感器壳体34的孔。内轴向部分46在轴向上从径向部分48朝向轴承12延伸。内轴向部分46在轴向上从径向部分48的小直径边缘延伸。内轴向部分46保持与轴承12和脉冲环14在轴向上间隔开。
传感器壳体34限定在轴向上朝向轴承12取向的环形空间54。空间54在径向上由外轴向部分44和内轴向部分46界定。空间54在轴向上由径向部分48界定。
在所示的示例中,传感器壳体34还包括电缆输出部56,电缆40接合在电缆输出部56内。电缆输出部56形成从传感器壳体34的外表面在径向上向外延伸的突出部分。在该示例中,传感器装置16设置有用于传输感测数据的连接电缆40。作为另一种选择,在无线传感器元件的情况下,传感器装置16可以没有这种连接电缆。在这种情况下,传感器壳体34不包括电缆输出部56。
这里,传感器主体34被制成一个部件。传感器主体30由合成材料制成。例如,传感器主体34可以由PA6.6或PBT制成。作为另一种选择,传感器主体34还可以由其他材料制成,诸如以钢为例。作为另一种选择,传感器主体34可以被制成多个部件。
印刷电路板38固定到传感器壳体34。印刷电路板38被容纳在由传感器壳体34限定的空间54内。印刷电路板38固定到传感器主体的内轴向部分46。印刷电路板38具有环形形状。
如图7所示,环形槽57形成在传感器主体的内轴向部分46的外表面上。槽57在径向上向外取向。槽57设置在内轴向部分46的轴向端部处。印刷电路板38安装在槽57内。印刷电路板38在轴向上抵靠槽57的径向壁。
内轴向部分46包括从槽57的底部朝向印刷电路板38在径向上向内延伸的两个突起58(图5)。突起58在径向上向外延伸。在所示的示例中,两个突起58布置在穿过传感器主体的轴线的同一径向平面中。作为另一种选择,内轴向部分46可以仅包括一个突起58或者三个或更多个突起。传感器壳体34的突起58和突起50布置在穿过传感器主体的轴线的同一径向平面中。
每个突起58在周向方向上在有限的角扇区上延伸。例如,每个突起58的周向尺寸可以在5°至10°之间的范围。在所示的示例中,每个突起58具有矩形形状的截面。作为另一种选择,每个突起58可以具有其他形状,例如正方形形状或凸形形状。
印刷电路板38的孔设置有两个凹部60,突起58接合在凹部60内,并且凹部60具有互补的形状。每个突起58突出到凹部60中的一个中。每个凹部60从印刷电路板38的孔在径向上向外延伸。凹部60在径向上向内取向。
通过突起58与凹部60的抵接来防止印刷电路板38相对于传感器壳体34的任何相对旋转。传感器壳体34的突起58通过与印刷电路板38的凹部60周向接触而配合形成局部防旋转部件,印刷电路板38的凹部60形成局部互补的防旋转部件。作为另一种选择,可以预见突起58和凹部60的倒置布置,即,设置在传感器壳体的内轴向部分46上的凹部和设置在印刷电路板38上的突起。
如前所述,在所示的示例中,印刷电路板38固定到传感器主体的内轴向部分46。作为另一种选择,印刷电路板38可以固定到传感器主体的外轴向部分44。
传感器元件由印刷电路板38支撑,印刷电路板38本身由传感器壳体34支撑。如稍后将描述的,传感器元件在轴向上在脉冲环14侧安装在印刷电路板38上。
再次参考图1并且如前所述,脉冲环14固定到轴承的内圈18。脉冲环14固定到内圈的孔18a中。脉冲环14固定到形成在孔18a上的槽32中。在公开的示例中,脉冲环14被制成一个部件。脉冲环14由金属制成。
如图1、图8和图9所示,脉冲环14包括环形径向部分62和在轴向上从径向部分62延伸的环形内轴向部分64。轴向部分64从径向部分62在轴向上向内延伸。轴向部分64在轴向上从径向部分62的小直径边缘延伸。在所示的示例中,径向部分62具有阶梯形状。
脉冲环14在轴向上抵着内圈的侧向面18c安装。脉冲环的径向部分62在轴向上抵靠侧向面18c。轴向部分64安装到形成在孔18a上的槽32中。轴向部分64例如通过压配合固定到槽32中。
脉冲环14还在其外围处设置有多个齿66。齿66在周向方向上规则地间隔开。凹部或孔68设置在每对连续的齿66之间。因此,脉冲环14设置有交替的齿66和孔68。
如图4和图9所示,脉冲环的径向部分62设置有朝向轴承的内圈18在轴向上向内延伸的突起70。突起70在轴向上朝向内圈的侧向面18c延伸。突起70在周向方向上在有限的角扇区上延伸。例如,突起70的周向尺寸可以在5°至10°之间的范围。在所示的示例中,突起70具有凸形形状的截面。作为另一种选择,突起70可以具有其他形状,例如正方形形状或矩形形状。
轴承的内圈的侧向面18c包括凹部72,突起70接合在凹部72,并且凹部72具有互补的形状。凹部72从内圈的侧向面18c在轴向上向内延伸。凹部72在轴向上向外取向。
通过突起70与凹部72的抵接来防止脉冲环14相对于轴承的内圈18的任何相对旋转。脉冲环14的突起70通过与内圈18的凹部72周向接触而配合形成局部防旋转部件,内圈18的凹部72形成局部互补的防旋转部件。作为另一种选择,可以预见突起70和凹部27的倒置布置,即,设置在脉冲环的径向部分62上的凹部和设置在内圈的侧向面18c上的突起。
如前所述,传感器装置16的每个传感器元件在轴向上在脉冲环14侧安装在印刷电路板38上。每个传感器元件在轴向上面向脉冲环14。传感器元件以相同的直径设置在印刷电路板38上。每个传感器元件在轴向上面向脉冲环的齿66或孔68中的一者。传感器元件在周向方向上规则地间隔开。例如,传感器装置16可以包括三个传感器元件。作为另一种选择,可以预见不同数量的传感器元件,例如一个或两个传感器元件或者至少四个传感器元件。
优选地,传感器元件使用感应技术。每个传感器元件可以包括感应开关传感器,诸如感测线圈。每个传感器元件的开关由金属的脉冲环14触发。脉冲环的齿66和孔68用作差动电感场基准(differential inductance field reference)。
作为替代方案,脉冲环14和传感器元件可以使用任何其他合适的技术来代替感应技术。例如,可以实现光学技术或磁性技术。在磁性技术的情况下,脉冲环14可以包括交替的北极和南极,并且传感器元件可以包括霍尔效应传感器。
如前所述,并且如图1和图2所示,脉冲环14设置有定向凸耳22。凸耳22被预见用于在组装期间防止轴承的内圈16相对于关联设备的轴11的在角度上的运动。
在所示的示例中,凸耳22固定到脉冲环14。凸耳22固定到脉冲环14的径向部分62。凸耳22包括固定到脉冲环14的安装径向部分22a以及在轴向上从径向部分22a延伸的轴向部分22b。轴向部分22b在轴向上从径向部分22a延伸。轴向部分22b在轴向上从径向部分22a的小直径边缘延伸。径向部分22a通过任何适当的方式(例如通过焊接)固定到脉冲环14。在公开的示例中,凸耳22具有L形的截面。凸耳22由金属制成。
在公开的示例中,凸耳22是与脉冲环14不同的部件。作为另一种选择,脉冲环14和凸耳22可以制成一个部件。在这种情况下,凸耳22可以仅包括轴向部分22b。
凸耳的轴向部分22b在轴向上在与轴承的内圈18相对的一侧延伸。轴向部分22b延伸到传感器壳体34的孔中。凸耳22与传感器壳体34保持在轴向上和在径向上间隔开。
凸耳的轴向部分22b在径向上突出到形成在轴11的外表面上的槽74中。凸耳的轴向部分22b在轴向上延伸到槽74中。槽74在轴11的外表面上在轴向上延伸。槽74朝向传感器壳体34在径向上向外取向。槽74在周向方向上在有限的角扇区上延伸。槽74的周向尺寸基本上等于凸耳的轴向部分22b的周向尺寸。
通过凸耳22与轴的槽74的侧向壁的抵接,防止在组装期间脉冲环14和轴承的内圈18相对于设备的轴11的任何相对旋转。
传感器壳体的突起50、58、脉冲环的突起70以及凸耳的轴向部分22b布置在穿过轴承的轴线X-X’的同一径向平面中。
在公开的示例中,槽74形成在轴11的外表面上并且在所述轴的前端面上开口。作为另一种选择,槽74可以保持与所述前端面在轴向上间隔开。在这种情况下,槽具有狭槽的形式。
在所示的示例中,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。在所示的示例中,滚动元件是球。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。

Claims (10)

1.一种传感器轴承单元,包括:
-轴承(12),包括以轴线(X-X’)为中心的内圈(18)和外圈(20),所述内圈(18)用于安装在关联设备的轴上,
-脉冲环(14),固定到所述轴承的内圈(18),以及
-传感器装置(16),用于检测所述脉冲环的旋转参数,所述传感器装置(16)包括固定到所述轴承的外圈(20)的传感器壳体(34)和由所述传感器壳体支撑并与所述脉冲环(14)配合的至少一个传感器元件,其特征在于,所述脉冲环(14)设置有定向凸耳(22),所述定向凸耳(22)在轴向上在与所述轴承的内圈(18)相对的一侧延伸并且用于定位在形成在所述关联设备的轴上的槽中。
2.根据权利要求1所述的传感器轴承单元,其特征在于,所述脉冲环(14)设置有径向部分(62),所述径向部分(62)在轴向上抵靠所述内圈的侧向面(18c),所述定向凸耳(22)相对于所述径向部分(62)在轴向上突出。
3.根据权利要求2所述的传感器轴承单元,其特征在于,所述脉冲环的径向部分(62)设置有至少一个轴向突起(70),所述至少一个轴向突起(70)接合到设置在所述内圈的所述侧向面(18c)上的互补的轴向凹部(72)中,反之亦然。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器轴承单元,其特征在于,所述传感器装置(16)进一步包括印刷电路板(38),所述印刷电路板(38)支撑所述传感器元件并且固定到所述传感器壳体(34)的轴向部分(46),所述轴向部分(46)设置有至少一个径向突起(58),所述至少一个径向突起(58)接合到设置在所述印刷电路板(38)上的互补的径向凹部(60)中,反之亦然。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器轴承单元,其特征在于,所述传感器装置的传感器壳体(34)设置有外安装部分(44),所述外安装部分(44)在径向上围绕所述轴承的外圈的外表面(20b),所述安装部分(44)设置有至少一个径向突起(50),所述至少一个径向突起接合到设置在所述轴承的外圈的外表面(20b)上的互补的径向凹部(52)中,反之亦然。
6.根据从属于权利要求3和4的权利要求5所述的传感器轴承单元,其特征在于,所述径向突起(50、58)、所述脉冲环的所述轴向突起(70)和所述定向凸耳(22)布置在穿过所述轴承的轴线(X-X’)的同一径向平面中。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器轴承单元,其特征在于,所述传感器装置的定向凸耳(22)和所述脉冲环(14)是单独的部件。
8.根据权利要求7所述的传感器轴承单元,其特征在于,所述定向凸耳(22)包括安装部分(22a)和轴向部分(22b),所述安装部分(22a)固定到所述脉冲环(14),所述轴向部分(22b)相对于所述安装部分在轴向上突出并且用于定位在所述关联设备的轴的槽中。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器轴承单元,其特征在于,所述传感器装置的脉冲环(14)是由金属制成的并且设置有交替的齿(66)和孔(68),所述传感器装置的所述传感器元件能够感测金属的脉冲环的齿和孔。
10.一种设备,包括旋转轴(11)和根据前述权利要求中的任一项所述的传感器轴承单元(10),其中,所述轴承的内圈(18)固定在所述旋转轴(11)上,其中所述脉冲环的定向凸耳(22)接合在形成在所述轴(11)上的槽(74)内。
CN202211300204.8A 2021-10-27 2022-10-24 传感器轴承单元和关联设备 Pending CN116025634A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN202141049069 2021-10-27
IN202141049069 2021-10-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116025634A true CN116025634A (zh) 2023-04-28

Family

ID=85796243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211300204.8A Pending CN116025634A (zh) 2021-10-27 2022-10-24 传感器轴承单元和关联设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11971071B2 (zh)
CN (1) CN116025634A (zh)
DE (1) DE102022210764A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2884367B1 (fr) * 2005-04-08 2007-09-28 Valeo Equip Electr Moteur Cible appartenant a des moyens de suivi de la position d'un rotor d'une machine electrique tournante et machine electrique tournante comportant une telle cible
WO2013098583A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 Aktiebolaget Skf Bearing assembly and rotary electric machine comprising such a bearing
CN104471264B (zh) * 2012-07-05 2017-07-04 Skf公司 轴承装置、传感器轴承单元以及包括至少一个这种轴承装置的设备
WO2016188556A1 (en) * 2015-05-22 2016-12-01 Aktiebolaget Skf Shaft supporting system for an electric motor, electric motor comprising such a system and process for assembling such a shaft supporting system
DE102017218880A1 (de) * 2016-11-08 2018-05-09 Aktiebolaget Skf Lagereinheit mit einem Impulsring und Vorrichtung mit zumindest einer derartigen Lagereinheit

Also Published As

Publication number Publication date
US11971071B2 (en) 2024-04-30
DE102022210764A1 (de) 2023-04-27
US20230127089A1 (en) 2023-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2913679B1 (en) Bearing apparatus with sensor and rolling bearing with sensor
CN108071674B (zh) 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
US5873658A (en) Rolling bearing with information sensor
US9127718B2 (en) Rotation detection set and bearing assembly comprising such a detection set
US6227710B1 (en) Rolling bearing with information sensor
US5624192A (en) Rolling-contact bearing equipped with a built-in device for detecting the speed of rotation
US6595693B1 (en) Instrumented bearing
US10324103B2 (en) Impulse ring and a sensor-bearing unit comprising such impulse ring
JP2017160974A (ja) センサ付軸受装置
CN116025634A (zh) 传感器轴承单元和关联设备
US12092163B2 (en) Method for mounting a sensor bearing unit, and sensor bearing unit adapted to such a method
JP2000142341A (ja) 回転速度検出装置付回転支持装置
CN115355258A (zh) 包括传感器轴承单元的机械系统和相关联的安装方法
CN115355244A (zh) 传感器轴承单元和相关联的组装方法
CN115355245A (zh) 传感器轴承单元
CN115355252A (zh) 传感器轴承单元
JP5321115B2 (ja) 回転センサ付き転がり軸受
US11598368B2 (en) Sensor bearing unit
JP2004258028A (ja) 回転パラメータをコード化する装置、これを有するころがり軸受そして電動モータ
US11519461B2 (en) Sensor bearing unit and associated manufacturing method
US11585385B2 (en) Sensor bearing unit and associated apparatus and manufacturing method
JP2005221412A (ja) 回転センサ付軸受
JP5817105B2 (ja) センサ付き転がり軸受、自動車、鉄道車両、製鉄設備及び工作機械
CN117006164A (zh) 传感轴承单元和改善破坏扭矩的相关联的制造方法
CN117803652A (zh) 传感器轴承单元和关联设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication