旋轉(zhuǎn)變壓器軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種所謂的旋轉(zhuǎn)變壓器軸承，也就是根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的具 有角度傳感器或轉(zhuǎn)速傳感器的滾動軸承裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如由US2006/0087315A1公知了這類包括滾動軸承以及被稱為旋轉(zhuǎn)變壓器的、 構(gòu)造為絕對值編碼器的角度傳感器的類屬的裝置。角度傳感器具有與滾動軸承的外圈連接 的定子以及與定子共同作用的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子構(gòu)造為偏心的圈并且由滾動軸承的內(nèi)圈形成。
[0003] 由EP1 518 126B1公知了另一種配備有設(shè)置用于檢測旋轉(zhuǎn)參數(shù)的傳感器的滾動 軸承。在這種情況下，傳感器的微型發(fā)送線圈和微型接收線圈布置在承載體也就是印制電 路的基底上。此外，包括振蕩器以及相位解調(diào)器的處理開關(guān)回路布置在承載體上。
[0004] 由US7, 135, 860B2公知了一種根據(jù)可變磁阻的原理進(jìn)行工作的旋轉(zhuǎn)變壓器，該 旋轉(zhuǎn)變壓器具有帶多個探測區(qū)域的轉(zhuǎn)子，這尤其應(yīng)該用于可靠的零點(diǎn)識別。
[0005] 由W0002011134955公知了一種滾動軸承裝置，該滾動軸承裝置包括兩個相對于 該滾動軸承裝置的旋轉(zhuǎn)軸線同心的、分別一件式或多件式的軸承圈，也就是內(nèi)圈和外圈，并 且其中，至少一列滾動體布置在軸承圈之間。此外，存在圓環(huán)形的密封圈，該密封圈以其兩 個邊緣與其中一個軸承圈連接，并且其自由邊緣在徑向上沿另一個軸承圈的方向延伸，并 且該密封圈對如下環(huán)形空間的一側(cè)進(jìn)行密封，該環(huán)形空間在軸承圈之間形成，并且在該環(huán) 形空間中，滾動體在由軸承圈提供的滾道上滾動。角度傳感器在側(cè)向聯(lián)接在滾動軸承裝置 的其中一個端面上，以便探測第一軸承圈相對于第二軸承圈的角位置。該角度傳感器包括 至少一個抗相對轉(zhuǎn)動地與兩個軸承圈中的一個連接的測量實(shí)體、與兩個軸承圈中的另一個 抗相對轉(zhuǎn)動地連接的發(fā)送線圈和至少一個同樣抗相對轉(zhuǎn)動地與兩個軸承圈中的另一個連 接的接收線圈，其中，信號能通過磁回路在發(fā)送線圈與接收線圈之間傳輸并且通過測量實(shí) 體給出磁回路中的可變磁阻。通過如下詳細(xì)地提供了磁回路，即，發(fā)送線圈布置在具有環(huán)形 和U形的橫截面的罐形磁芯中并且通過中間件的序列與其中一個軸承圈連接，并且具有偏 心的形狀且與另一個軸承圈連接的測量實(shí)體大致在U形的橫截面的臂之間延伸。一個或多 個接收線圈部分地布置在罐形磁芯之內(nèi)并且部分地布置在罐形磁芯之外。
[0006] 如果測量實(shí)體與能相對于外圈轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈連接并且內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，同樣轉(zhuǎn)動的偏 心的測量實(shí)體在360°轉(zhuǎn)動的每個時間點(diǎn)都與罐形磁芯的環(huán)形的且朝向測量實(shí)體敞開 的U形的橫截面的另外的區(qū)域重疊，其中，由于測量實(shí)體和一個或多個接收線圈的造型， 相互間的重疊從最小的平鋪面（Unterdeckungsfljiche)緩慢增加到最大的重疊面 (Clberdeckungsfljiche)，以便隨后從最大的重疊面下降到"零"重疊。由于，重疊的程度 對于磁阻起到?jīng)Q定性作用，因此不同大小的電壓相應(yīng)于該磁阻地感應(yīng)到一個或多個接收線 圈中。
[0007] 例如容易看出的是，構(gòu)造這樣的旋轉(zhuǎn)變壓器軸承是非常昂貴的，因?yàn)闉榱藢?shí)現(xiàn)該 旋轉(zhuǎn)變壓器軸承必須提供一系列不同的部件。此外，被認(rèn)為不利的是，由于滾動軸承裝置與 角度傳感器的連接而使?jié)L動軸承裝置沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向的結(jié)構(gòu)寬度顯著加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種非常簡單地構(gòu)造的且僅需要非常少的結(jié)構(gòu)空 間的旋轉(zhuǎn)變壓器軸承。
[0009] 該任務(wù)利用權(quán)利要求1的特征來解決。從權(quán)利要求2至8中可獲知本發(fā)明的有利 的構(gòu)造方案和改進(jìn)方案。
[0010] 如果根據(jù)權(quán)利要求1，軸承圈和設(shè)置在軸承圈之間的構(gòu)件由導(dǎo)磁材料形成，那么 圓環(huán)片就以很小的軸向間距A與另外的圓環(huán)片并排布置，然而，該另外的圓環(huán)片抗相對轉(zhuǎn) 動地與另一個圈連接并且同樣在徑向上沿圈的方向延伸，該另外的圓環(huán)片是不與該圈連接 的。如果每個圓環(huán)片至少配設(shè)有由導(dǎo)磁材料制成的部段15. 1、15. 2,并且在兩個圓環(huán)片與構(gòu) 件之間的環(huán)形空間中的相應(yīng)的線圈Pl、S1抗相對轉(zhuǎn)動地與圈連接，那么可以實(shí)現(xiàn)非常簡單 地構(gòu)造旋轉(zhuǎn)變壓器軸承，而線圈不必占據(jù)在所謂的磁路中朝向引起調(diào)制出磁通的部段的特 別位置。
[0011] 僅出于完整性的原因而要在此指出的是，對于術(shù)語導(dǎo)磁材料理解為，其具有比空 氣顯著更小的磁阻。在此，尤其可以考慮鐵磁材料，像例如鐵、鐵氧體或也可以是合成材料 復(fù)合的鐵粉。
[0012] 根據(jù)權(quán)利要求2,如果與圈處于連接的構(gòu)件由在滾道上滾動的滾動體形成，那么旋 轉(zhuǎn)變壓器軸承很大程度上相應(yīng)于常規(guī)的軸承，從而為了形成旋轉(zhuǎn)變壓器軸承，完全可以應(yīng) 用用于常規(guī)軸承的通常的構(gòu)件。當(dāng)滾動體不適宜地發(fā)生磁回路閉合時，也可以不必放棄旋 轉(zhuǎn)變壓器軸承的測量功能。在這種情況下，僅需要設(shè)置所謂的短路接板，這些短路接板從與 其中一個軸承圈抗相對轉(zhuǎn)動的連接出發(fā)地沿另一個軸承圈的方向延伸并且適合于使磁回 路閉合。使用圓環(huán)形的短路接板也對改進(jìn)軸承的密封作出貢獻(xiàn)，因?yàn)橥ㄟ^這些短路接板提 供了附加的間隙密封。當(dāng)圈之間的環(huán)形空間相對于外界完全由圓環(huán)片密封時，根據(jù)權(quán)利要 求3給出了對旋轉(zhuǎn)變壓器軸承的足夠的密封，其方式是：除了兩個已存在的圓環(huán)片還設(shè)置 有兩個另外的、以彼此間很小的軸向間距A布置的圓環(huán)片，其中，這些另外的圓環(huán)片中的每 一個都與不同的圈抗相對轉(zhuǎn)動的連接并且在徑向上分別沿另一個圈的方向延伸。
[0013] 當(dāng)發(fā)生如下情形時，除了正弦信號也可以在旋轉(zhuǎn)變壓器軸承上產(chǎn)生余弦信號，即， 根據(jù)權(quán)利要求4,另外的圓環(huán)片中的每一個配設(shè)有至少一個由導(dǎo)磁材料制成的部段，另外的 圓環(huán)片的部段彼此相對扭轉(zhuǎn)了 90° /n的角度，其中，n相應(yīng)于每個圓環(huán)片的部段數(shù)量，而在 另外的圓環(huán)片的部段的該位置中，其他的圓環(huán)片的部段不占據(jù)彼此相對置的角度偏移，設(shè) 置有另外的環(huán)形線圈P2和另外的次級線圈S2并且這些線圈P2、S2在另外的圓環(huán)片與滾動 體和/或短路接片之間的環(huán)形空間中抗相對轉(zhuǎn)動地與圈連接。在此，部段的角度偏移最后 如何得以實(shí)現(xiàn)是不重要的。因此，抗相對轉(zhuǎn)動地與轉(zhuǎn)動的軸承圈連接的圓環(huán)片的部段例如 可以具有90° /n的角度偏移，而由兩個余下的、抗相對轉(zhuǎn)動地與靜止的軸承圈連接的圓環(huán) 片的部段具有沿軸向方向的完全的重疊。由于這依賴于兩個不同的、構(gòu)成共同的密封件的 圓環(huán)片的部段的重疊程度，之后不再起作用的是：在一次的在上述意義中的取向之后，兩個 構(gòu)成了它們之間的密封件的環(huán)形盤相對于兩個實(shí)現(xiàn)了另外的密封件的環(huán)形盤扭轉(zhuǎn)了相同 的角度大小。僅出于完整性的原因而要在此指出的是，當(dāng)在軸承圈和環(huán)形盤上設(shè)置有彼此 互補(bǔ)的允許了各圓環(huán)片與相應(yīng)的軸承圈僅在相對位置中彼此連接的凸起部和凹槽時，環(huán)形 盤的取向是特別簡單的。
[0014] 根據(jù)權(quán)利要求5,當(dāng)線圈分別與兩個圈中的靜止的圈連接時，線圈的特別簡單的電 接觸類型得以實(shí)現(xiàn)。
[0015] 根據(jù)權(quán)利要求6,當(dāng)每個圓環(huán)片具有多個沿圓環(huán)片的周向方向均勻分布地布置的 部段時，給出了利用旋轉(zhuǎn)變壓器軸承的精確的角度指示。
[0016] 根據(jù)權(quán)利要求7,當(dāng)圓環(huán)片由不具有或僅具有非常低的磁導(dǎo)率的材料形成并且部 段以嵌入的方式布置在圓環(huán)片中時，圓環(huán)片的構(gòu)造得以簡化。于是，當(dāng)圓環(huán)片由合成材料制 成并且部段在構(gòu)造圓環(huán)片時同時地隨同嵌入時，圓環(huán)片的構(gòu)造例如是特別簡單的。
[0017] 根據(jù)權(quán)利要求8,當(dāng)發(fā)生如下情形時，給出了特別的裝配便利性，S卩，要么其中一個 線圈P、S要么由兩個與兩個圓環(huán)片的調(diào)制作用相關(guān)聯(lián)的線圈組成的單元與兩個圓環(huán)片中 的一個共同形成結(jié)構(gòu)單元，其方式是：相應(yīng)的圓環(huán)片在側(cè)向安置和連接到線圈P或S或者由 兩個線圈組成的單元上，并且相應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元作為在這樣的單元置入到環(huán)形空間中并且抗 相對轉(zhuǎn)動地與相應(yīng)的圈連接。與本申請相關(guān)聯(lián)地，對于置入不僅可以理解為將單元完全地 推入環(huán)形空間，也可以理解為將單元不完全地推入環(huán)形空間。
【附圖說明】
[0018] 其中：
[0019] 圖1以截面示出旋轉(zhuǎn)變壓器軸承；
[0020] 圖2a和圖2b各示出根據(jù)圖1的旋轉(zhuǎn)變壓器軸承的側(cè)視圖；
[0021] 圖3詳細(xì)示出密封件；
[0022] 圖4示出四個圓環(huán)片；并且
[0023] 圖5以截面示出另一旋轉(zhuǎn)變壓器軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 圖1中以在旋轉(zhuǎn)軸線R之上的截面示出旋轉(zhuǎn)變壓器軸承1。該旋轉(zhuǎn)變壓器軸承1 由內(nèi)圈2、外圈3和滾動體4形成，這些滾動體在由圈2、3提供的滾道5. 1、5. 2上滾動。在 此，圈2、3和滾動體4由導(dǎo)磁材料形成。此外，根據(jù)圖1的實(shí)施例中存在引導(dǎo)滾動體4的保 持架6。
[0025] 通過密封件8、9保護(hù)軸承圈2、3之間的環(huán)形空間7以防外界影響，更確切地說，這 些密封件8、9中的每一個由抗相對轉(zhuǎn)動地與內(nèi)圈2連接的第一圓環(huán)片8. 1、9. 1和同樣抗相 對轉(zhuǎn)動地與外圈3連接的第二圓環(huán)片8. 2、9. 2形成。分別形成密封件8或9的兩個圓環(huán) 片8. 1、8. 2和9. 1、9. 2的直徑如此來選擇，S卩，兩個密封件8、9中的每一個具有區(qū)域B，在 該區(qū)域中，第一圓環(huán)片8.