[发明专利]有磁场检测器的轴承

说明书

本发明与轴承有关。发明具体有关的轴承类型，为有一个或多个磁场检测器，指示一个元件相对于第二元件的角旋转。

目前，有各种检测器用于感测旋转元件的位置，速度或加速度等的信号，例如用感应传送检测器，或可变磁阻检测器等。这类检测器典型是在一个磁铁转子或齿轮齿通过检测器时，测量磁场强度的变化。利用检测器信号的频率计算旋转元件的转速。这种检测器已有在轴承组合件上安装，以节省空间，提高精度并简化安装。

在颁发Nishida的美国专利第3，716，788号中，有一种可变磁阻检测器在轮轴承组合件上安装，测量轮轴转速。一个有齿转子，在与固定于静外轴承环上的有齿定子相对的旋转内轴承环上形成。外轴承环还支持一个电磁线圈感测器，根据旋转中的转子和定子对正时导致的磁通变化，产生一个电压。产生的交流电频率和轴的转速成正比。颁发安塞尔明诺（Anselmino）的美国专利第3，826，933号中揭示了类似的速度检测器。速度检测器有一个电磁感测线圈在轴承的定环上固定，而一个有铁磁齿的轮在滚子轴承的旋转环上固定。

颁发瓦纳斯科格（Wannerskog）的美国专利第4，069，435号揭示了一种装置，检测轴承的相对运动。装置有一个电磁感测线圈，安装在轴承的外密封环上。一个有齿轮安装在轴承的旋转环上。当齿旋转时，电磁线圈感测器检测磁场的变化。检测得的变化频率，可用于计算速度和加速度。

颁发右尔斯（Guers）的美国专利第4，688，951号中，需要有电流产生磁场。有一个复杂的电系统固定在两轴承座圈的一个上，产生磁场。上述已知检测器装置有许多缺点。可变磁阻检测器产生电压输出信号，其频率及振幅，和速度正比。低速时输出信号微弱且精确性差。而且，将上述检测器在轴承组合件上安装时，组合件因增加检测器元件而增大尺寸。机械精度和信号的准确性，因允差的累加而下降，总结构变为更加复杂。此外，组合件难于安装，有时需要用分别的安装程序安装检测器。

例如，新式的自动控制系统，汽车等，需求在全部运转范围中，尤其在低速或零速时，有精确的转速测量。并且最好速度检测器还有低价，可靠，结构紧凑，易于安装等特点。

本发明是一种轴承，有一个或多个检测器作磁场检测装置。轴承设永久磁场。在一个元件相对于另一元件的相对旋转中，甚至在零相对旋转时，磁场永久存在。这样便使轴承比其他的有磁场检测器但要求有一个电路产生磁场的轴承简单而廉价很多，如颁发右尔斯的第4，688，951号美国专利所揭示的轴承。

简而言之，本发明是有一个第一元件，和与第一元件相对旋转的第二元件等部件的组合。该组合有装置产生永久磁场，并有检测磁场的装置。

本发明及其许多优点，可参考下面的详细说明和附图进一步了解，附图内容如下：

图1为本发明一个实施方案的局部剖面侧视;

图2为图1磁导环形件的前视;

图3为本发明第二实施方案的局部剖面的侧视;

图4为图3压配合环的透视;

图5为本发明第三方案的局部剖面的侧视;

图6为图5方案磁化环的透视;

图7为图5方案外座圈的透视;

图8为本发明第四实施方案的局部剖面侧视;

图9为本发明第五实施方案的剖面侧视;

图10为图9恒磁止推板的前视;

图11为安装有磁场检测器的图9中止推板的前视。

各附图中相同部件用同号标志。

参看附图，特别注意图1，一根旋转轴12通过与转轴12有径向间距的同心环形轴承座圆14伸展。若干滚柱16放在转轴和同心环形轴承座圈之间的环形空间中。滚柱在转轴圆表面的一个轴向部分18上，围绕转轴滚动。轴向部分18作转轴上的一个轴承滚道。同心环形座圈的内表面20也作为一个滚子滚道。

在本文和后附权利要求书中，“滚道”所指为诸如滚柱的滚动件16在上面滚动的任何表面。

座圈14上的滚道20，在轴12上的滚道18径向上对正并有径向间距。用座圈的环形折缘22及24，将滚柱16保持在滚道上的正确轴向位置上。

一个磁铁26安装在环形座圈14的内表面28上。磁铁用一个环形折缘24，在轴向上和滚柱分开。还有一个磁场检测器30，诸如霍称效应检测器，维根（Wiegand）效应检测器，或磁阻检测器，安装在和环形座圈内表面连接的检测器座29上。磁场检测器和磁铁26在径向上对正而有轴向上的距离。

一个透磁性环形件32围绕转轴12刚性安装。透磁性环形件在恒磁铁26和检测器30之间径向伸展。例如，透磁环形件可以是一个在转轴上固定随之旋转的叶轮断续器（Vane    interrupter）（见图2）。