專利名稱：一種傳感軸承的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軸承技術領域，尤其涉及一種利用霍爾傳感器和多極磁環(huán)來檢測軸承 旋轉速度及旋轉方向的傳感軸承。
背景技術：
為檢測軸承的轉速及轉向， 一般在軸承內(nèi)圈和外圈對置兩表面的任一表面上設有 具有預定圖形和磁化強度的多極磁環(huán)，以及裝在另一表面上磁性傳感器(霍爾傳感器)， 磁性材料層具有沿周向設置的多個圖形的磁化部分。多極磁環(huán)在結構上是有多個N、 S 極相間的磁極對組成，磁極對的數(shù)目由軸承的尺寸及需要檢測的精度而定， 一般尺寸 越大、檢測精度要求越高單位長度內(nèi)的磁極對數(shù)目越多。
上述軸承被號為JP-A-63-l 11416，及號為JP-A-7-325098的日本專利披露。上述這 些結構均包括一傳感器，其裝在一保持架上，該保持架于外圈緊配固定；以及一檢測 件，檢測件可以是一種多極磁環(huán)，其安裝在內(nèi)圈上，內(nèi)圈為轉動圈，檢測件可隨內(nèi)圈 一起轉動。傳感器可根據(jù)檢測件的檢測周期和配置周期來計算軸承的轉速和轉向。
如一專利號為ZL200380102231.3(公開號為CN1708692A)的中國發(fā)明專利《帶傳感 器軸承裝置以及帶傳感器滾動軸承》披露了這樣一種帶傳感器軸承裝置，其滾動軸承 通過保持器保持的多個滾動體旋轉自如地裝入一對套圈間，具有檢測支承的旋轉軸的 狀態(tài)或滾動軸承的狀態(tài)的傳感器、固定側套圈的軸向一端面固定的環(huán)狀傳感器罩、所 述傳感器罩上固定的傳感器保持部件，傳感器罩通過將突緣部壓入嵌合在滾動軸承的 外圈的外周緣部而被固定，所述傳感器罩半徑方向外側設置的軸承殼或軸上固定的環(huán) 狀按壓部件，所述傳感器罩的規(guī)定位置設置開口部，在所述按壓部件側突出設置的突 起部設置在該開口部的周緣部，所述按壓部件上形成插入所述突起部的切口部，該切 口部配合所述突起部，從而限制所述傳感器罩的旋轉。所述傳感器通過所述傳感器保 持部件的彈性變形以規(guī)定的緊固余量嵌合在所述傳感器保持部件的沿圓周方向的規(guī)定 位置設置的傳感器安裝槽內(nèi)，其中傳感器上的多極磁體通過托架固定于軸承的內(nèi)圈。 其中霍爾傳感器包括一電路基板，電路基板上焊有兩個霍爾芯片，可檢測轉速和方 向。
前述帶傳感器的軸承中的傳感器罩是通過將突緣部壓入嵌合在滾動軸承的外圈的 外周緣部而被固定，故傳感器罩不能很好于軸承外圈固定，經(jīng)多次使用后傳感器罩可能與外圈脫離，影響使用；傳感器罩還需通過環(huán)狀按壓部件限制傳感器罩的旋轉，結 構相對復雜，且裝配也不方便。再有，前述專利中的多極磁體通過托架固定于軸承的 內(nèi)圈，多極磁體需先將自身固定到托架上，然后再將托架于軸承的內(nèi)圈緊配，裝配復 雜，且多極磁體可能從托架上脫離，或者托架可能從內(nèi)圈脫離，增加了多極磁體相對 內(nèi)圈脫離的概率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術現(xiàn)狀而提供一種結構新穎的傳感 軸承，該軸承具有結構簡單合理、裝配方便、傳感器及多極磁環(huán)定位牢靠的優(yōu)點。
本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為 一種傳感軸承，包括有軸承本 體、傳感器和多極磁環(huán)；所述的軸承本體主要由內(nèi)圈、外圈及滾動件組成，其中滾動 件可滾動地設置在內(nèi)圈與外圈之間；所述的多極磁環(huán)與內(nèi)圈固定；所述的傳感器通過 支承元件與外圏固定；其特征在于所述的多極磁環(huán)橫截面呈階梯狀，且其內(nèi)具有階 梯通孔，所述的內(nèi)圈上部位于階梯通孔的大孔部內(nèi)并與其緊配，該多極磁環(huán)具有N、 S 極交替的磁化表面；所述的支承元件呈環(huán)狀，支承元件的下端具有呈環(huán)狀的連接部， 該連接部的外周面與外圈的內(nèi)周面固定在一起，并保證支承元件內(nèi)端面與多極磁環(huán)的 外端面有間隙，支承元件上開有安裝槽，所述的傳感器安裝于該安裝槽內(nèi)并使傳感器 的傳感部位與所述磁環(huán)的磁化表面間隔對置，以適于傳感器感測。
上述的連接部的外周面與外圈的內(nèi)周面固定在一起的結構為，所述的連接部由多 個間隔設置且呈圓環(huán)狀分布的彈性卡齒組成，彈性卡齒下端具有向外突的卡部，對 應，所述的外圈內(nèi)周面上開有與卡部相配的環(huán)形卡槽，所述的卡部卡扣在所述的環(huán)形 卡槽內(nèi)。該連接結構在組裝時，只需將支承元件上的連接部對準外圈內(nèi)壁，然后向下 擠壓，彈性卡齒變形后卡齒上的卡部卡入環(huán)形卡槽內(nèi)，在卡部與環(huán)形卡槽的卡扣作用 下，對支承元件起到軸向限位的作用，故支承元件與軸承外圈很好固定在一起，支承 元件不易從外圈脫離，裝配也快捷高效。
上述的連接部的外周面與外圈的內(nèi)周面固定在一起的結構為，所述的連接部外周 側開有一環(huán)形槽，所述的外圈內(nèi)周面開有與所述的環(huán)形槽相應的環(huán)形卡槽，所述的環(huán) 形槽和環(huán)形卡槽之間形成封閉的環(huán)形卡腔， 一卡環(huán)卡設在所述的環(huán)形卡腔內(nèi)而將支承 元件與外圈相對固定。該連接結構中的卡環(huán)也起到對支承元件軸向限位的作用，其同
樣可使支承元件與軸承外圈很好固定在一起，支承元件不易從外圈脫離，裝配也快捷 高效。
眾所周知，多極磁環(huán)在形式上可充磁成兩種圓環(huán)充磁形式和平面充磁形式。圓 環(huán)充磁可使磁環(huán)的外圓周面形成具有若干個N、 S極交替的磁化表面，平面充磁可使磁
環(huán)的環(huán)形上端面形成具有若干個N、 S極交替的磁化表面，無論哪種形式都可行。針對不同形式的磁環(huán)傳感器安裝在支承元件上的結構不盡相同。
當多極磁環(huán)的磁環(huán)表面為多極磁環(huán)的外圓周面，傳感器可以這樣安裝，所述的支 承元件的上端面開有與所述的安裝槽相通的安裝孔，所述的傳感器自上而下穿設在該 安裝孔上，使傳感器的傳感部位于安裝槽內(nèi)并與多極磁環(huán)的外圓周面間隔對置。
當多極磁環(huán)的磁環(huán)表面為多極磁環(huán)的外圓周面，傳感器還可以這樣安裝，所述的 安裝槽徑向貫穿支承元件的側壁，所述的傳感器外形呈L形，傳感器的豎直部為所述的 傳感部，該傳感器粘接固定在該安裝槽內(nèi)并使傳感器的豎直部與多極磁環(huán)的外圓周面 間隔對置。
當多極磁環(huán)的磁化表面為多極磁環(huán)的上端面，傳感器可以這樣安裝，所述的支承 元件側壁開有與安裝槽徑向相通的孔，所述的傳感器穿過所述的孔后與安裝槽粘接固 定，且傳感器的傳感部與多極磁環(huán)的上端面間隔對置。
傳感器的安裝形式與該傳感軸承的使用環(huán)境有關，當傳感器豎直安裝則傳感器的 連線則從支承元件的上端面走線，其適合軸承上端面空間大的使用環(huán)境，便于走線。 當傳感器徑向豎直，則傳感器的連線從支承元件的側部走線，其適合軸承側部空間大 的使用環(huán)境。
為防止灰塵進入軸承本體，上述的軸承本體還包括防塵蓋，該防塵蓋設置在外圈 和內(nèi)圈之間，并與外圈固定。
上所述的傳感器由一個高度集成的霍爾芯片用合成樹脂封裝而成并引出接線，該 霍爾芯片內(nèi)集成有兩個霍爾元件及信號處理電路，兩個霍爾元件位置相錯。這樣傳感 器更具整體感，便于安裝固定該傳感器。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于該傳感軸承中安裝傳感器的支承元件通過 其上的環(huán)形連接部與外圈的內(nèi)周面連接，保證支承元件與外圈相對軸向限位，不僅僅 依靠相互之間的摩擦力固定，因此，支承元件與外圈結合牢靠；支承元件整體結構簡 單，無需在支承元件內(nèi)設置其它輔助部件，也能確保自身足夠的強度；還有，所述的 磁環(huán)具有階梯通孔，該磁環(huán)直接與內(nèi)圈緊配連接，無需通過第三部件來與內(nèi)圈相連， 確保磁環(huán)與內(nèi)圈的牢固連接。綜上所述本傳感軸承是一種結構新穎的傳感軸承，還具 有結構簡單、裝配方便、傳感器及多極磁環(huán)定位牢靠的優(yōu)點。


圖l為本發(fā)明第一個實施例的結構剖視圖； 圖2為圖1的A處放大圖3為本發(fā)明第一個實施例中磁環(huán)的正面示意圖(磁環(huán)表面為外圓周面)；
圖4為本發(fā)明第一個實施例中支承元件的立體示意圖5為本發(fā)明第二個實施例的結構剖視圖；圖6為本發(fā)明第二個實施例中支承元件的立體示意圖； 圖7為本發(fā)明第三個實施例的結構剖視圖8為本發(fā)明第三個實施例中磁環(huán)的俯視圖(磁環(huán)表面為上端面)； 圖9為本發(fā)明第三個實施例中支承元件的立體圖； 圖10為本發(fā)明第四個實施例的結構剖視圖； 圖11為圖10的B處放大圖12為本發(fā)明第五個實施例的結構剖視圖； 圖13為本發(fā)明第六個實施例的結構剖視圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
如圖1 4所示，為本發(fā)明的第一個實施例。
一種傳感軸承，包括有軸承本體、傳感器1和多極磁環(huán)2;所述的軸承本體主要由 內(nèi)圈3、外圈4及滾動件5組成，其中滾動件5通過間隔保持架8可滾動地設置在內(nèi)圈3與 外圈4之間，在外圈4和內(nèi)圈3之間還設置有防塵蓋7，該防塵蓋7與外圈4固定，內(nèi)圈3 — 般作為旋轉圈，外圈4作為固定圈。其為一般軸承的常規(guī)結構。
所述的多極磁環(huán)2橫截面呈階梯狀，且其內(nèi)具有階梯通孔21，所述的內(nèi)圈3上部位 于階梯通孔21的大孔部內(nèi)并與其緊配，從而將多極磁環(huán)2與內(nèi)圈3固定，這樣多極磁環(huán)2 可隨內(nèi)圈3—起旋轉。該多極磁環(huán)2具有N、 S極交替的磁極對組成的磁化表面，多極磁 環(huán)2的磁環(huán)表面為多極磁環(huán)2的外圓周面22，如圖3上述，磁極對的數(shù)目由軸承的尺寸及 需要檢測的精度而定， 一般尺寸越大、檢測精度要求越高單位長度內(nèi)的磁極對數(shù)目越 多。
所述的傳感器1通過支承元件5與外圈4固定，所述的支承元件5呈環(huán)狀，支承元件5 的下端具有呈環(huán)狀的連接部M，該連接部51的外周面通過一卡扣結構與外圈4的內(nèi)周面 固定在一起，并保證支承元件5內(nèi)端面與多極磁環(huán)2的外端面有間隙，支承元件5上開有 安裝槽52。
卡扣結構為，所述的連接部51由多個間隔設置且呈圓環(huán)狀分布的彈性卡齒511組 成，彈性卡齒511下端具有向外突的卡部512，對應，所述的外圈4內(nèi)周面上開有與卡部 512相配的環(huán)形卡槽41，所述的卡部512卡扣在所述的環(huán)形卡槽41內(nèi)。
所述的傳感器l由一個高度集成的霍爾芯片用合成樹脂封裝而成并引出接線，該霍 爾芯片內(nèi)集成有兩個霍爾元件及信號處理電路，兩個霍爾元件位置相錯，分別感應多 極磁環(huán)2的轉動，因此能輸出兩相有相位偏差的脈沖信號，由此可以檢測出多極磁環(huán)2 的旋轉速度以及旋轉方向。
所述的傳感器1安裝于支承元件5的安裝槽52內(nèi)并使傳感器l的傳感部l l位于所述的磁化表面間隔對置，以適于傳感器感測。
傳感器1安裝在支承元件5上的結構為，在所述的支承元件5的上端面開有與所述的 安裝槽52相通的安裝孔53，所述的傳感器1自上而下穿設在該安裝孔53上，使傳感器l 的傳感部11位于安裝槽52內(nèi)并與多極磁環(huán)2的外圓周面22間隔對置。
如圖5、 6所示，為本發(fā)明的第二個實施例。
該實施例與第一個實施例的不同點在于傳感器l的安裝方式不同，該實施例中傳感 器1安裝在支承元件5上的結構為，所述的安裝槽52徑向貫穿支承元件5的側壁，所述的 傳感器1外形呈L形，傳感器l的豎直部為所述的傳感部ll，該傳感器l粘接固定在該安 裝槽52內(nèi)并使傳感器1的豎直部與多極磁環(huán)2的外圓周面22間隔對置。
如圖7、 8、 9所示，為本發(fā)明的第三個實施例。
該實施例與第一個實施例的不同點在于，磁環(huán)2的磁環(huán)表面以及傳感器1的安裝方 式不同。
所述的多極磁環(huán)2的磁化表面為多極磁環(huán)2的上端面23，所述的支承元件5側壁開有 與安裝槽52徑向相通的孔54，所述的傳感器1穿過所述的孔54后與安裝槽52粘接固定， 且傳感器l的傳感部ll與多極磁環(huán)2的上端面23間隔^t置。
如圖IO、 ll所示，為本發(fā)明的第四個實施例。
該實施例與第一個實施例的不同點在于，支承元件5上連接部51與外圈4內(nèi)表面之 間的卡扣結構不同。
所述的卡扣結構為，所述的連接部51外周側開有一環(huán)形槽513，所述的外圈4內(nèi)周 面開有與所述的環(huán)形槽513相應的環(huán)形卡槽42，所述的環(huán)形槽513和環(huán)形卡槽42之間形 成封閉的環(huán)形卡腔， 一卡環(huán)6卡設在所述的環(huán)形卡腔內(nèi)而將支承元件5與外圈4相對固 定，卡環(huán)6與環(huán)形卡腔之間以緊配為佳。
如圖12所示，為本發(fā)明的第五個實施例。 該實施例與第二個實施例的不同點在于， 間的卡扣結構不同。
而該卡扣結構則與第四個實施例相同。
如圖13所示，為本發(fā)明的第六個實施例。 該實施例與第三個實施例的不同點在于， 間的卡扣結構不同。
支承元件5上連接部51與外圈4內(nèi)表面之
支承元件5上連接部51與外圈4內(nèi)表面之而該卡扣結構則與第四個實施例相同。
上述六個實施例的工作原理都是相同的，其也與現(xiàn)有帶有傳感器的軸承基本相 同。使用時軸承的外圈4是固定不動的，即支承元件5及其上的傳感器1相對靜止，而軸 承的內(nèi)圈3相對軸承的外圈4旋轉，同時內(nèi)圈3帶動磁環(huán)2旋轉，所述的傳感器l分別感應 磁環(huán)2的轉動，因此能輸出兩相有相位偏差的脈沖信號，由此可以檢測出多極磁環(huán)2的 旋轉速度以及旋轉方向。
權利要求
1、一種傳感軸承，包括有軸承本體、傳感器(1)和多極磁環(huán)(2)；所述的軸承本體主要由內(nèi)圈(3)、外圈(4)及滾動件(5)組成，其中滾動件(5)可滾動地設置在內(nèi)圈(3)與外圈(4)之間；所述的多極磁環(huán)(2)與內(nèi)圈(3)固定；所述的傳感器(1)通過支承元件(5)與外圈(4)固定；其特征在于所述的多極磁環(huán)(2)橫截面呈階梯狀，其內(nèi)具有階梯通孔(21)，所述的內(nèi)圈(3)上部位于階梯通孔(21)的大孔部內(nèi)并與其緊配，該多極磁環(huán)(2)具有N、S極交替的磁化表面；所述的支承元件(5)呈環(huán)狀，支承元件(5)的下端具有呈環(huán)狀的連接部(51)，該連接部(51)的外周面與外圈(4)的內(nèi)周面固定在一起，并保證支承元件(5)內(nèi)端面與多極磁環(huán)(2)的外端面有間隙，支承元件(5)上開有安裝槽(52)，所述的傳感器(1)安裝于該安裝槽(52)內(nèi)并使傳感器(1)的傳感部位(11)與所述磁環(huán)(2)的磁化表面間隔對置，以適于傳感器(1)感測。
2、 根據(jù)權利要求l所述的傳感軸承，其特征在于所述的連接部(51)的外周面與 外圈(4)的內(nèi)周面固定在一起的結構為，所述的連接部(51)由多個間隔設置且呈圓環(huán)狀 分布的彈性卡齒(511)組成，彈性卡齒(511)下端具有向外突的卡部(512)，對應，所述的 外圈(4)內(nèi)周面上開有與卡部(512)相配的環(huán)形卡槽(41)，所述的卡部(512)卡扣在所述的 環(huán)形卡槽(41)內(nèi)。
3、 根據(jù)權利要求l所述的傳感軸承，其特征在于所述的連接部(51)的外周面與 外圈(4)的內(nèi)周面固定在一起的結構為，所述的連接部(51)外周側開有一環(huán)形槽(513)， 所述的外圈(4)內(nèi)周面開有與所述的環(huán)形槽(513)相應的環(huán)形卡槽(42)，所述的環(huán)形槽( 513)和環(huán)形卡槽(42)之間形成封閉的環(huán)形卡腔， 一卡環(huán)(6)卡設在所述的環(huán)形卡腔內(nèi)而將 支承元件。與外圈(4)相對固定。
4、 根據(jù)權利要求l、 2或3所述的傳感軸承，其特征在于所述的多極磁環(huán)(2)的磁 環(huán)表面為多極磁環(huán)(2)的外圓周面(22)，所述的支承元件(5)的上端面開有與所述的安裝 槽(52)相通的安裝孔(53)，所述的傳感器(1)自上而下穿設在該安裝孔(53)上，使傳感器 的傳感部(11)位于安裝槽(52)內(nèi)并與多極磁環(huán)的外圓周面(22)間隔對置。
5、 根據(jù)權利要求l、 2或3所述的傳感軸承，其特征在于所述的多極磁環(huán)(2)的磁 環(huán)表面為多極磁環(huán)的外圓周面(22)，所述的安裝槽(52)徑向貫穿支承元件(5)的側壁，所 述的傳感器(1)外形呈L形，傳感器(l)的豎直部為所述的傳感部(ll)，該傳感器(l)粘接 固定在該安裝槽(52)內(nèi)并使傳感器(1)的豎直部與多極磁環(huán)的外圓周面(22)間隔對置。
6、 根據(jù)權利要求l、 2或3所述的傳感軸承，其特征在于所述的多極磁環(huán)(2)的磁化表面為多極磁環(huán)(2)的上端面(23)，所述的支承元件(5)側壁開有與安裝槽(52)徑向相通 的孔(54)，所述的傳感器(1)穿過所述的孔(54)后與安裝槽(52)粘接固定，且傳感器(l)的 傳感部(11)與多極磁環(huán)(2)的上端面(23)間隔對置。
7、 根據(jù)權利要求l、 2或3所述的傳感軸承，其特征在于所述的軸承本體還包括 防塵蓋(7)，該防塵蓋(7)設置在外圈(4)和內(nèi)圈(3)之間，并與外圈(4)固定。
8、 根據(jù)權利要求l所述的傳感軸承，其特征在于所述的傳感器(l)由一個高度集 成的霍爾芯片用合成樹脂封裝而成并引出接線，該霍爾芯片內(nèi)集成有兩個霍爾元件及 信號處理電路，兩個霍爾元件位置相錯。
全文摘要
一種傳感軸承，包括有傳感器和多極磁環(huán)、內(nèi)圈、外圈及滾動件，多極磁環(huán)橫截面呈階梯狀，且其內(nèi)具有階梯通孔，內(nèi)圈上部位于階梯通孔的大孔部內(nèi)并與其緊配，該多極磁環(huán)具有N、S極交替的磁化表面；支承元件的下端具有呈環(huán)狀的連接部，該連接部的外周面與外圈的內(nèi)周面固定在一起，并保證支承元件內(nèi)端面與多極磁環(huán)的外端面有間隙，支承元件上開有安裝槽，傳感器安裝于該安裝槽內(nèi)并使傳感器的傳感部位與所述磁環(huán)的磁化表面間隔對置，以適于傳感器感測。該傳感軸承能保證支承元件與外圈相對軸向限位，不僅僅依靠相互之間的摩擦力固定；所述的磁環(huán)具有階梯通孔，該磁環(huán)直接與內(nèi)圈緊配連接，無需通過第三部件來與內(nèi)圈相連，確保磁環(huán)與內(nèi)圈的牢固連接。
文檔編號F16C41/00GK101285501SQ200810061868
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月28日 優(yōu)先權日2008年5月28日
發(fā)明者張舜德, 虹 汪, 榮 王 申請人:張舜德;王 榮;汪 虹