专利名称：用于轮轴轴颈的仪表化组件和组装方法
技术领域：
本发明涉及具有仪表化轴承的轴或轮轴的领域。其需要支撑高负荷的大尺寸轴承。这种轴承的仪表化在于组装速度和/或温度和/或一般位于轴承的固定部分上的振动传感器；仪表化装置的非固定部分安装在轴承的另一座圈上。更确切地，本发明涉及具有用于轮轴和轴颈帽的轴承的仪表化组件以及用于这样的组件的锁定板。
现有技术在国家登记号FR 0806050下以申请人的名义提交的法国专利申请中，描述了一种具有用于铁路轮轴轴颈的轴承的仪表化组件，根据该仪表化组件，环形磁性编码器轴向地附接到轴承的外部、位于间隔件上，间隔件本身连接到安装在轮轴的轴颈上的轴承的内座圈。固定的传感器设置在磁性编码器对面。一个或多个偏转器使得相对于外部污染来保护轴承内部以及编码器成为可能。在传感器和编码器被设置在彼此对面的水平处，这个或这些偏转器具有至少一个非磁性部分。在该现有技术中提出的偏转器是复杂的，并且对于要被仪表化的轴承来说是完全特定的。因此，该解决方案仅适用于有限数量的轴承。该解决方案是昂贵的，因为该偏转器或多个偏转器是被添加到操作这种仪表化装置所需的现有部分(间隔件、编码器、传感器等)的特定的附加部分。此外，在轴颈帽在轴颈上组装之前，预期被安装在轮轴的轴颈的帽上的这样的编码器本质上没有受到保护。因此，会发生的是，通过特别是轴颈帽在轮轴轴颈上的存储和组装期间的操作例如通过锤击而引起的冲击，特别是一旦轴颈帽附接到轴颈上，制动板的凸耳就折叠到螺钉头部上而引起的冲击，损坏了为相对易碎的元件的编码器。如例如在文献EP 1211500A1或US6161962中所描述的，用于在轴颈帽上组装由音轮或磁性环构成的编码器的其它实例是已知的。在这些实例中，编码器形成相对于轴颈帽径向地突出的冠状物，具有在轴颈帽在轮轴轴颈上的组装期间劣化的不可忽略的风险。在与带有固定轴颈的机动机交通工具车轮有所不同的背景中，在文献EP0213732A1中提出将磁性编码器定位在轮毂上。为了为其提供被压配合到毂上所需的机械相干，编码器合并到由合成材料制成的加强环。如例如在国家登记号FR 0851217下以申请人的名义提交的法国专利申请中所描述的，已知其中编码器被放置在轴承内部的组件；在该实例中，编码器与轴承内部存在的润滑脂直接接触；其还与轴承内部存在的颗粒和其他污染元素接触，接触在轴承和编码器本身的整个老化过程中日益增多。此外，该组件在几个部分中需要偏转器，这是复杂且昂贵的。偏转器的某些部分具有机械脆性区，这造成一个问题，因为在所考虑的应用中，大量的机械载荷被施加在轴承和相关联的部分上。该组件是非常特定的并且不可能将其组装到与其最初被设计用于的轴承不同的轴承类型上。特别地，不可能将其组装在标准轴承上。此外，编码器或检测器就其本性而言是敏感且脆弱的部分，特别是在其被放置到该组件中之前不会被很好地保护。在文献US 4732494中描述了一种插入到支撑环的槽中的磁性编码器环，支撑环本身附接到内座圈。这里的问题是在环被组装在座圈上时保证环的机械相干。发明描述本发明旨在克服现有技术的缺点，并且特别地旨在特别是轴颈帽在轮轴轴颈上的组装操作或拆卸操作期间，以简单且可靠的方式实现对并入轮轴的轴颈帽中的磁性编码器的有效保护。
为此，根据本发明的第一方面提出了一种用于轮轴轴颈的仪表化组件，该仪表化组件包括-轴颈帽，其包括设置有至少一个开孔的底部和限定几何参考轴线的裙状部，其中裙状部具有与底部相对的远端并构成轴向支撑面，其中轴颈帽具有大的外径D1，以及-磁性编码器环，该磁性编码器环附接到支撑件或者附接到轴颈帽，支撑件相对于轴颈帽固定，具有直径D3，作为对轴颈帽的裙状部或底部的轴向覆盖，并且磁性编码器环具有小于Dl的外径D2。由于直径上的差异，轴颈帽保护编码器环免受机械冲击，并且这一切贯穿其整个寿命从组装之前的存储、组装期间、其使用期间、然后任何可能的拆卸、更新和后面的重装。没有支撑件的解决方案提供简单的优点，因为部件的数目减少。然而，带有支撑件的替换方案使得在一定的假设下抵抗冲击的更好保护成为可能。提出的解决方案适合于所有类型的轴承；因此，使得有可能通过更换部件来修复或更新许多现有的组件，并且这是一种简单的方式。优选地，直径D2也小于D3。优选地，编码器环被过模制或压入配合到固定的支撑件或轴颈帽上，以便提供良好的紧固质量。过模制的解决方案提供了防止编码器变形的优点，并因此提供了更好的信号质量。有趣的是，编码器可以由弹塑性-铁素体Qlasto-ferrite)或塑性-铁素体(plasto-ferrite)制成,或者由掺杂有稀土的材料制成。根据实施方式，磁性编码器环被径向附接到轴颈帽的裙状部的外部，并至少部分地覆盖轴颈帽的裙状部。因此，轴颈帽的裙状部没冒在磁性编码器环和传感器之间形成磁性屏蔽的风险，该传感器位于编码器的对面，径向地定位到轴颈帽的外部。根据本发明的实施方式，编码器按压在轴颈帽的裙状部上，或者按压在距轴颈帽的裙状部小于O. 5mm且优选地小于O. 2mm的径向距离处，以便利用由轴颈帽引起的镜像效应，这有利于由放置在空气间隙距离处的传感器对磁性编码器的读取。根据本发明的实施方式，该组件还包括编码器环的保护覆盖物，该保护覆盖物包括覆盖编码器环的保护裙状部。覆盖物的裙状部由非磁性材料制成，以便不在编码器环和传感器之间形成屏蔽，该传感器位于环对面，径向地定位到环和覆盖物的外部。覆盖物可以包括被夹持在轴颈帽和轴承的内座圈之间的底部。覆盖物的裙状部可以包括端部，该端部在轴颈帽上折回以将覆盖物锁定到轴颈帽。覆盖物提供了不但保护编码器环免受冲击而且保护编码器环免受各种形式的污染的优点。覆盖物可以适合于(COnf0rm6)与轴颈帽和/或支撑件一起来限定用于容纳编码器环的封闭环形体积。编码器环可以附接到支撑件的径向地转向内部并与轴颈帽相对的表面。可选地，编码器可以被直接地附接在轴颈帽上；其可以被有利地压配合到轴颈帽。编码器环可以被特别地附接在轴颈帽的裙状部的环形槽中，其中该槽朝向外部径向地打开。这种配置提供了抵抗冲击的额外保护。环形槽可以具有燕尾形状的截面，其中为了最佳的机械阻力，编码器环具有互补的形状。轴颈帽的裙状部可以包括至少一个指数化凸纹，该至少一个指数化凸纹与编码器的相应的凸纹相配合，以相对于轴颈帽来旋转地锁定环。根据本发明的另一个实施方式，编码器环可以附接在轴颈帽的裙状部的径向地转向内部的壁上。编码器环也可以在轴颈帽的裙状部的内壁对面附接在支撑件上。在该假设下，轴颈帽由非磁性材料制成。
支撑件可以被轴向地夹持在轴颈帽和轴承的内座圈之间。根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种仪表化组件，该仪表化组件包括-轮轴轴颈，其限定对称的旋转轴线，-至少一个内座圈，其安装在轮轴轴颈上，-轴颈帽，其轴向地延伸至内座圈的外部，轴颈帽包括设置有至少一个开孔的底部和设置有直接或间接地轴向按压在内座圈上的远端的裙状部，其中轴颈帽具有较大的外径D1，以及-磁性编码器环，该磁性编码器环附接到轴颈帽或附接到相对于轴颈帽固定的支撑件，其轴向地附接到内座圈的外部，作为对轴颈帽的裙状部的轴向覆盖，并且磁性编码器环具有小于Dl的外径D2。根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种用于轮轴轴颈的仪表化组件，该仪表化组件包括-轴颈帽，其包括设置有至少一个开孔的底部和限定几何参考轴线的裙状部，其中裙状部具有与底部相对的远端并构成轴向支撑面，-磁性编码器环，其直接或间接地附接到轴颈帽，以及-用于相对于轴颈帽轴向地阻挡和/或径向地指示磁性编码器环的装置。因此形成的该仪表化组件然后可以安装在轮轴轴颈上。有利地，编码器环可以轴向地定位在轴颈帽的底部和远端之间。然后，编码器环可以被直接或间接地径向按压在轴颈帽的柱形轴上。编码器环可以被直接或间接地轴向按压在轴颈帽的轴向环形肩部上，该轴向环形肩部然后构成用于轴向阻挡的装置的全部或部分。编码器环可以附接到环形支撑件，该支撑件附接到轴颈帽。根据各种替换方案-支撑件可以被轴向地夹持在轴颈帽的肩部和轴颈帽的折回在支撑件上的边缘之间。-支撑件可被变形以便深入到轴颈帽的凹部中。-凹部可以具有径向地转向外部的开口或转向轴颈帽的远端的相对侧的轴向开口，其中该凹部能够是环形的。根据实施方式，轴向阻挡的装置包括与轴颈帽一起限定用于容纳编码器环的封闭体积的环形保护覆盖物。该覆盖物可以被特别地结合或卷曲到轴颈帽上。因此，编码器环在先于轮轴轴颈上的组装的存储阶段期间以及在组装的后续寿命期间被特别好地保护。根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种用于在轮轴轴颈上组装例如先前描述的仪表化组件的方法，该方法包括以下步骤-组装该仪表化组件以形成机械地相干的子组件，-将机械地相干的子组件组装在轮轴轴颈上，并通过延伸穿过轴颈帽的底部的孔的至少一个螺纹杆的媒介来拧紧。在轮轴轴颈上的组装步骤期间，为仪表化组件的预先组装到相干的子组件中的整体部件的编码器被保护免于冲击。附图简沭
当参考附图阅读下面的描述时，本发明的其它特征、细节和优点将被揭示，附图示出了 -图I是根据本发明的第一实施方式的设置有带轴承的仪表化组件的铁路轮轴轴颈的纵截面；-图2是图I中的轴颈的仪表化组件的细节；-图3至图24是可选择的实施方式。为了提高清晰度，在所有附图上，相同或相似的元件由相同的参考符号来标记。实施方式的详细描述图I示出了铁路交通工具的轮轴轴颈10，轮轴轴颈10通过轴承14的媒介旋转地安装在轮轴箱12内部，轴承14包括至少一个内座圈16A、至少一个外座圈18和滚动体20A、20B。在这里，但这不是呈现本发明的限制性特征，该轴承具有两排滚动体，其中滚动体20A、20B由锥形滚子构成，这些滚子在带有用于滚动的两个路径的外座圈18上滚动并在由间隔件22隔开的两个内座圈16A、16B上滚动，每一排滚子20A、20B —个。轮轴轴颈的旋转轴线ZZ构成设备的参考轴线。内座圈16A、16B被压配合在轮轴轴颈的柱形轴10. I上。间隔件24可以被插入在内座圈16A、16B和轮轴轴颈10的肩部10. 2之间。为了轴向地保持该组件，具有底部26. I和裙状部26. 2的轴颈帽26通过紧固装置的媒介附接在轴颈10的自由端10. 3处，在这里螺钉28延伸穿过在轴颈帽26的底部26. I中工具加工的孔26. 3并且拧入在轮轴轴颈10的端部10. 3处的螺纹孔10. 4中。一个或多个间隔件30可插入在轴颈帽的裙状部的自由端26. 6和轴承的内座圈16A、16B之间。尺寸链是这样，在将紧固螺钉28拧到预定的组装扭矩期间，通过间隔件22、24、30(如果间隔件存在的话)的媒介，轴颈帽26将轴承的内座圈16A、16B在肩部10. 2的方向上轴向地推动。外座圈18安装在轮轴箱12的柱形壳体12. I中，由覆盖轴颈帽26的盖12. 2封闭。座圈16A、16B和18在其之间界定用于滚动体的体积14. 1，通过密封系统32A、32B轴向地封闭的体积在本实例中通过在其之间界定而无接触的偏转器构成，负载或挡板的减少限制了污染物在轴承中的渗透以及润滑剂的流出。在图I中还区分了通道34，通道34使得用润滑剂定期地再装填轴承成为可能。该组件设置有一组仪表化装置，其由与旋转部分形成为一体的编码器环36构成并由与固定部分即轮轴箱壳体形成为一体的传感器38构成。以显著的方式，该组仪表化装置轴向地定位到轴承外部、位于轴承与轮轴箱的盖的轴向端之间。
编码器36包括磁性环，磁性环具有沿其圆周连续的多个南极和北极。传感器38定位在距编码器环一距离处并定位在编码器环的对面，以便读取在轮轴轴颈的旋转期间由南极和北极的通过而感应的电磁场中的变化。该组仪表化装置因而至少提供轮轴旋转速度信息，可以向其添加其他信息，例如有关轮轴的角度定位或有关轮轴的轴向位移的信息。如可以在图2中更清晰地看到的，编码器36在一径向凹部中附接在环形支撑件40上，环形支撑件40压配合到轴颈帽的裙状部26. 2的外部柱形轴26. 4，该径向凹部在一侧上由轴颈帽的肩部26. 5并在另一侧上由环形支撑件的肩部40. I轴向地界定。以显著的方式，轴颈帽的在肩部26. 5上的较大的外径Dl大于编码器环的外径D2。同样地，环形支撑件40的在肩部40. I上测量的较大的外径D3大于编码器环的外径D2。包括由非磁性材料制成的低厚度的柱形裙状部42. I的覆盖物42覆盖环形支撑件40和编码器36并且封闭放置编码器36的凹部。轴颈帽的裙状部的自由端26. 6形成平面环形表面。环形支撑件40具有由环形平面壁构成的底部40. 2，环形平面壁在轴颈帽的裙状部的端平面表面26. 6的对面并与其相接触。同样地，覆盖物包括由覆盖环形支撑件的底部40. 2的平面环形壁构成的底部42. 2。
在图2中，示出了在仪表化子组件组装在轮轴轴颈上之前由轴颈帽26、环形支撑件40、编码器36和覆盖物42构成的仪表化子组件。以显著的方式，覆盖物的裙状部42. I的自由端被压入配合到轴颈帽26或支撑件40上，使得该子组件是机械地相干的。因此，其可以作为整体来被处理，而没有损坏编码器36的风险。在组装在轮轴轴颈10上期间，覆盖物42和环形支撑件40被夹持在轮轴帽的裙状部的平面端表面26. 6和间隔件30之间，阻止这些部件的任何后来的相对运动，即使是在强烈振动的情况下。根据图3中的替换方案，环形支撑件40还取代覆盖物。为此，环形支撑件包括裙状部40. 3，裙状部40. 3具有压配合到轴颈帽的柱形轴26. 4的一部分并具有较小厚度的第二端部分。这样，在轴颈帽的柱形轴26. 4与环形支撑件40的裙状部40. 3的端部分、轴颈帽的肩部26. 5和支撑件的肩部40. I之间界定了实际上封闭的受保护空间，形成了两个部分之间的接合。例如通过过模制而固定在环形支撑件上的编码器环36设置在该封闭空间中。根据图4中的替换方案，由弹塑性-铁素体或塑性-铁素体材料或掺杂有稀土(NdFeB或SaCo)的陶瓷型磁性材料制成的编码器环36被过模制在由冲压钢制成的杯状物40A上，杯状物40A本身被压入配合到类似于图2中的环形支撑件的环形支撑件40上。杯状物40A被轴向地夹持在轴颈帽的肩部26. 5和环形支撑件的裙状部40. 3之间。为了形成相干单元，由非磁性材料制成的覆盖物42被压配合到环形支撑件，并且覆盖物42的裙状部42. I的端部42. 3被卷曲到轴颈帽上。在该子组件在轮轴轴颈10上的组装期间，轴向力通过轴颈帽的肩部26. 5、环形杯状物40A、环形支撑件40、覆盖物42和间隔件30的媒介而从螺钉28传递到轴承的内座圈16A、16B。根据未示出的替换方案，图2中的覆盖物42的裙状部42. I的端部也可以与图4中所进行的类似的方式结合。图5中的替换方案直接源于图3中的替换方案，其中图5中的替换方案的不同之处仅在于环形支撑件40的形状，其中裙状部40. 3被压配合到轴颈帽26的较大直径上，以便完全地封闭容纳编码器环36的壳体的环形体积。根据图6中的替换方案，编码器环36附接到环形支撑件40并被容纳在轴颈帽的裙状部26. 2内部，在该实例中，编码器环36由至少局部地为非磁性的材料制成，以便不形成对测量的屏蔽。图7至

图10中示出的替换方案可以不同于前面的实施方式，因为编码器环36直接地附接到轴颈帽26上。根据图7中的替换方案，编码器环36被容纳在轴颈帽的环形槽26. 7中，环形槽26. 7朝向外部并径向地打开且由两个肩部轴向地界定。因此，通过使部件的数目达到 最少，实现了编码器抵抗处理期间的冲击的令人满意的保护。然而，为了改进这种保护，可以添加具有裙状部42. I的至少部分地为非磁性的覆盖物42，裙状部42. I被压配合到轴颈帽上并完全地封闭编码器环的壳体的槽26. 7，如图8所示。为了在组装期间将该覆盖物以安全的方式附接到轮轴轴颈上，规定裙状部应由平面壁42. 2延伸，平面壁42. 2在组装位置中被夹持在轴颈帽和轴承之间。根据图9中的替换方案，其也可以设置成将编码器36附接到裙状部的外表面26. 4，外表面26. 4可以有不同种类的槽26. 8或凸纹，编码器环36被过模制在槽26. 8或凸纹上，以改进紧固。在这种简约的替换方案中，编码器的保护由轴颈帽26的形成肩部26. 5的较大直径Dl部分来提供，并且在该较大直径Dl部分中，直径必须严格地大于编码器环的直径D2。然而，为了构建用于编码器环的封闭外壳，可以设置在图10示出的覆盖物42，覆盖物42在其结构和其功能上类似于图7中的替换方案的覆盖物。图11中的实施方式构成对图7中的实施方式以及有可能地图8中的实施方式的另一个替换方案，实施方式的区别在于截面是燕尾形状的环形槽26. 7，编码器环36具有相应的形状以改进环36到槽26. 7的紧固。槽26. 7和编码器环36的组合形状使得提供轴向阻塞和编码器环相对于轴颈帽26的旋转成为可能。在该实施方式中的部件数量被特别地减少，然而仍在仪表化子组件的组装阶段中对编码器环提供良好保护，该仪表化子组件由将其编码器设置在轮轴轴颈上的轴颈帽构成。在适用的情况下，非磁性覆盖物可以覆盖编码器环。应注意，槽26. 7被优选地构建在轴颈帽的底部26. I的厚度中而不是在裙状部26. 2中，以便不机械地削弱轴颈帽，并且在适用的情况下不妨碍被轴颈帽在轮轴箱的旋转部分和固定部分之间传输的电流的通过。图12和图13示出根据本发明的另一个实施方式的具有用于轮轴和轴颈帽的轴承的仪表化组件。包括内座圈16A、滚动体20A和外座圈18的轴承安装在轮轴轴颈10上。为了隔离和界定轴承的内部空间14. 1，可以设置多个偏转器32A或其它密封系统。在这里，第一偏转器321A连接到固定的外座圈18，而第二偏转器322A连接到旋转的内座圈16A。轴颈帽26被提供、设置在轮轴轴颈10的端部上。轴颈帽26通过第二偏转器322A的媒介间接地轴向按压在内座圈16A上，第二偏转器322A轴向地插入在这两个元件之间。轴颈帽26到轴颈10上的紧固通过例如延伸穿过孔26. 3的至少一个螺钉28，例如带有六角头的螺钉28来实现的，孔26. 3在轴颈帽26的覆盖轴颈10的端部的平坦底部26. I中制成。为了特别地且以已知的方式来旋转地锁定连接螺钉28或多个螺钉28而设置了锁定板50。为了执行该功能，锁定板50包括端盘50. 1，其设有用于通过一个或多个连接螺钉28的孔口 50. 2并设有凸耳50. 4的中心切口 50. 3，凸耳50. 4可以折叠到螺钉头部28或多个螺钉头部28上以防止螺钉28的任何松动。根据本发明，锁定板50还包括裙状部50. 5，裙状部50. 5预期安装在轴颈帽26的端部处并更准确地说覆盖轴颈帽26的外部柱形壁的全部或一部分。如可以在图12中看到的，裙状部50. 5的远侧部分50. 6预期被压配合到在轴颈帽26的外壁上形成的柱形轴26. 11。因而在裙状部50. 5和轴颈帽26的柱形表面26. 4之间构成封闭的柱形体积，该柱形表面26. 4径向地定位成相对于圆柱形轴26. 11缩回并且轴向地定位在轴26. 11和轴颈帽26的轴向端之间。裙状部50. 5在轴颈帽的表面26. 4对面的表面由环形磁性编码器36覆盖，环形磁性编码器36可以例如通过过模制附接在该表面上。锁定板50或至少裙状部50. 5在这里由例如具有铝、铜或某些类型的不锈钢的基底的非磁性材料构成。有利地，该布置使得保护位于径向地定位在轴颈帽26和锁定板50之间的封闭体积中的磁性编码器36成为可能。 图14中示出了前述实施方式的替换实施方式。编码器36这次被压配合到轴颈帽26的外壁，在其轴向端附近并且由锁定板50的非磁性裙状部50. 5覆盖。根据图15中示出的另一个替换实施方式，编码器36可以完全地附接到杯状物36. 1，杯状物36. I位于由锁定板50的裙状部50. 5和轴颈帽26界定的体积中。杯状物36. I本身包括支撑编码器36的柱形裙状部36. 2和被轴向地夹持在锁定板50的底部50. I和轴颈帽26之间的底部36. 3。杯状物的底部36. 3有利地被紧固螺钉28或多个螺钉28穿过，螺钉28为杯状物36. I和编码器36的机械保持提供了随时间推移非常大的可靠性，即使在大量振动的情况下。在图12至15中的前述实施方式中，锁定板50的裙状部50. 5和底部50. I是由非磁性材料制成的一部件制成的单个部件。根据图16中的替换实施方式，然而可以考虑设置被添加到锁定板50的底部50. I上的裙状部50. 5。锁定板50然后可以设置有裙状部50. 5的角位置的指数化凸纹50. 7。以两部件形式的结构提供了使底部和裙状部的材料的选择达到最佳以使其适应于其各自的功能的优点。在该假设下，特别地，板的底部50. I不一定由非磁性材料构成。根据替换的组装，在将锁定板50组装在轴颈帽26上之前，设置有编码器的裙状部50. 5被预先组装在底部50. I上。可选择地，裙状部50. 5可以预先组装在轴颈帽26上，且锁定板在第二步骤中安装。图17至19示出根据本发明的轮轴箱的另一个实施方式的不同视图。对于具有相同参考数字的公共元件，将对前述实施方式的描述做出参考。该实施方式与前述实施方式的区别在于，在图18中详细地示出的用于紧固编码器36的特定支撑件40的存在，以及为了实现回流环路的集电器60的存在。编码器36的支撑件40由柱形裙状部40. 3构成，柱形裙状部40. 3与具有一个或多个凸耳40. 4的底部40. 2形成为一体，凸耳40. 4设置有用于紧固螺钉28的通孔40. 5，底部40. I还具有至少一个开口 40. 6，并且在示出的示例性实施方式中，开口 40. 6的数量等于凸耳40. 4的数量，开口 40. 6将凸耳40. 4分开。编码器36被过模制在裙状部40. 3的径向转向外部的表面上。由支撑件40和编码器36构成的整体被压配合到轴颈帽的柱形轴26. 4，位于轴颈帽的底部26. I的轴向端和媒介肩部26. 5之间。柱形轴26. 4被优选地构建在轴颈帽的底部26. I的厚度中，以便不机械地削弱裙状部26. 2并且在适用的情况下不干扰电流在轮轴箱12的旋转装备和壳体12. I之间的通过。由非磁性材料制成的薄金属片构成的环形保护覆盖物42被卷曲在轴颈帽上，以便与轴颈帽26和编码器的支撑件40 —起限定用于编码器36的封闭环形空间。在本实例中，以显著的方式，编码器的较大直径D2低于轴颈帽的在肩部上测量的较大直径D1，并低于保护覆盖物的较大直径D3'。编码器36的支撑件的定位和紧固通过紧固螺钉28来提供，紧固螺钉28可以在适用的情况下也同时提供轴颈帽26到轮轴轴颈10的紧固。该紧固保证了即使在受到强烈振动的恶劣环境中随时间推移的良好机械阻力。在适用的情况下，编码器的支撑件40也可以构成用于紧固螺钉的锁定板，锁定板然后允许预期被折回的翼片40. 7折叠到紧固螺钉的头部上。此外，回流板60. I通过特定螺钉60. 2的媒介附接到轴颈帽26。该螺钉60. 2位于编码器的支撑件40的开口 40. 6中的一个上，使得回流板60. I与轴颈帽26直接地接触。·在示例性实施方式中，螺钉60. 2不直接地穿入到轮轴轴颈10中，并且不构成轴颈帽26到轮轴轴颈10的紧固螺钉。然而，在未示出的实施方式中，可以考虑使用轴颈帽26到轮轴轴颈10的紧固螺钉28中的一个以便也紧固板60. I。集电器60的与轮轴箱的盖12. 2形成为一体的电刷60. 3滑动地接触在板上，电刷60. 3是与轮轴形成为一体的旋转装备的一部分，以便构成用于电流在铁轨和交通工具的电气装备之间循环的电通路。图20至23中的实施方式示出了旨在保证编码器36在很长一段时间内在从冲击和振动的观点出发的恶劣环境中的机械阻力的各种替换方案。根据图20中所示的替换方案，编码器36被过模制或压配合到支撑件40，支撑件40本身被压入配合到轴颈帽26的柱形轴26. 4上，被端部肩部26. 5限制。轴颈帽的边缘26. 9然后通过卷曲朝向支撑件40折回，使得编码器的支撑件40被肩部26. 5和折翼26. 9轴向地束缚在任一侧上。编码器的支撑件40本身包括肩部40. I，肩部40. I的最大直径D3大于编码器的外径D2，因而在组装阶段中提供了对编码器的保护。这种保护可以通过可选地提供例如通过卷曲附接到支撑件的覆盖物42而增强，并且覆盖物42的一端由轴颈帽的卷曲折翼来夹持，并且覆盖物42的最大直径D3 ^也大于D2。根据图21中的替换方案，编码器36的支撑件40被轴向地按压在轴颈帽的端部肩部26. 5上，而支撑件的金属板的材料正好在轴颈帽的环形槽26. 12中变形，以便通过结合来产生轴向制动。也可以在该替换方案中设置附加的保护覆盖物42，其中覆盖物42和支撑件40在使用指轮的同一操作期间被同时接合。根据替换方案，金属片的材料可以在非环形槽26. 12中局部地变形，以便形成轴向和径向制动。根据图22中的替换方案，编码器的支撑件40设置有折回于在轴颈帽上制成的环形轴向槽26. 10中的翼片40. 8，以便提供支撑件40的轴向制动。附加的保护覆盖物42也可以设置在该替换方案中，其中覆盖物和支撑件被同时折回在槽26. 10中。根据替换方案，槽26. 10可以不是环形的，以便构成轴向和径向附接。根据图23中的替换方案，轴颈帽设置有柱形轴26. 4，柱形轴26. 4在远端26. 6的轴承14对面的侧部上轴向地打开，并被肩部26. 5限制在轴颈帽的底部26. I的侧部上。编码器的支撑件40被结合在轴颈帽的该柱形轴26. 4上，相对于轴颈帽的端部26. 6轴向地缩回。该结合提供了轴向制动和旋转地制动。还可以设置覆盖物42。虽然编码器环36的支撑件40位于距间隔件30 —定距离处，但是在组装后这些部件之间的间隙变小，以便在恶劣环境中发生轴向迁移的情况下来限制编码器的轴向位移。图24中的实施方式涉及编码器36在间隔件30的对面附接到轴颈帽26的裙状部26. 2的内部柱形壁的情况，间隔件30直接地或通过偏转器32A的插入按压在内座圈16A上。在该配置中，必要的是，裙状部26. 2由非磁性材料构成，使得编码器的信号可以由径向地定位到裙状部26. 2的外部的传感器来读取。为了有助于放大由传感器检测的电磁信号的镜像效应，间隔件有利地由磁性材料制成。对于间隔件30来说有利的是，在组装编码器36之后但在轮轴轴颈上组装该子组件之前被压入配合到轴颈帽26上，以便在组装阶段期间保护编码器36。许多替换方案是可能的而不离开本发明的范围。支撑件可以特别被提供用于没有底部的编码器环。在这种情况下，并且由于在轮轴轴颈上的组装期间，轴颈帽和内座圈或多个座圈之间没有支撑件的夹持，因此有必要提供支撑件相对于轴颈帽的绝对紧固。同样的评论适用于覆盖物。 对于间隔件来说，不需要将其插入在轴承的内座圈或多个座圈和轴颈帽之间。如果存在用于编码器环或覆盖物的支撑件，则编码器环或覆盖物也可以提供间隔件的功能。最后，为了实施其他替换方案，将各种实施方式的技术特征结合在一起是可能的。
权利要求
1.一种用于轮轴轴颈的仪表化组件，包括 -轴颈帽(26)，其包括设置有至少一个开孔(26.3)的底部(26. I)和限定几何参考轴线(ZZ)的裙状部(26. 2)，其中所述裙状部具有与所述底部相对的远端(26.6)并构成轴向支撑面，其中所述轴颈帽具有大的外径D1， -磁性编码器环(36)， 其特征在于，所述磁性编码器环(36)附接到支撑件(40、50)或者直接地附接到所述轴颈帽(26)，所述支撑件(40、50)相对于所述轴颈帽(26)固定，具有直径D3，作为对所述轴颈帽(26)的轴向覆盖，并且所述磁性编码器环(36)具有小于Dl的外径D2。
2.根据权利要求I所述的仪表化组件，其特征在于，D2小于D3。
3.根据任何前述权利要求所述的仪表化组件，其特征在于，所述编码器环(36)被过模制在固定的支撑件(40、50)或所述轴颈帽(26)上或通过力而安装在固定的支撑件(40、50)或所述轴颈帽(26)上。
4.根据任何前述权利要求所述的仪表化组件，其特征在于，所述编码器环(36)径向附接到所述轴颈帽的所述裙状部(26.2)的外部并至少部分地覆盖所述轴颈帽的所述裙状部(26. 2)。
5.根据任何前述权利要求所述的仪表化组件，其特征在于，所述编码器环(36)被按压在所述轴颈帽的所述裙状部(26. 2)上，或者所述编码器环(36)被按压在距所述轴颈帽的所述裙状部(26. 2)小于O. 5mm并且优选地小于O. 2mm的径向距离处。
6.根据任何前述权利要求所述的仪表化组件，其特征在于，所述组件还包括所述编码器环(36)的保护覆盖物(42)，所述保护覆盖物(42)包括覆盖所述编码器环的由非磁性材料制成的保护裙状部(42. I)。
7.根据权利要求6所述的仪表化组件，其特征在于，所述覆盖物(42)包括被夹持在所述轴颈帽(26)和内座圈(16A)之间的底部(42. 2)。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的仪表化组件，其特征在于，所述覆盖物的所述裙状部(42. I)包括端部(42. 3)，所述端部(42. 3)在所述轴颈帽上折回以将所述覆盖物锁定到所述轴颈帽。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的仪表化组件，其特征在于，所述编码器环(36)附接到所述支撑件(40)的径向地转向内部并与所述轴颈帽相对的表面。
10.如权利要求I至8中任一项中所述的仪表化组件，其特征在于，所述编码器环(36)直接地附接到所述轴颈帽(26)。
11.根据权利要求10所述的仪表化组件，其特征在于，所述编码器环(36)附接在所述 轴颈帽的所述裙状部的环形槽(26.7)中，其中所述槽(26.7)朝向外部径向地打开。
12.根据权利要求11所述的仪表化组件，其特征在于，所述环形槽(26.7)具有燕尾形状的截面，其中所述编码器环(36)具有互补的形状。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的仪表化组件，其特征在于，所述轴颈帽的所述裙状部包括至少一个指数化凸纹(26. 8)，所述至少一个指数化凸纹(26.8)与所述编码器的相应的凸纹相配合，以相对于所述轴颈帽来锁定所述环。
14.根据权利要求I至8中任一项所述的仪表化组件，其特征在于，所述编码器环(36)附接到所述轴颈帽的所述裙状部的径向地转向内部的壁。
15.根据权利要求I至8中任一项所述的仪表化组件，其特征在于，所述编码器环(36)在所述轴颈帽的所述裙状部的内壁对面附接到支撑件(40)。
16.根据权利要求15所述的仪表化组件，其特征在于，所述支撑件(40)被直接或间接地轴向夹持在所述轴颈帽和内座圈之间。
17.根据前述权利要求中任一项所述的仪表化组件，其特征在于，所述仪表化组件还包括 -轮轴轴颈(10)， -安装在所述轮轴轴颈上的至少一个内座圈(16A)，所述轴颈帽(26)轴向地延伸至所述内座圈(16A)的外部、直接或间接地轴向按压在所述内座圈(16A)上，其中所述编码器环(36)轴向地定位到所述内座圈(16A)的外部。
18.一种用于将根据权利要求I至16中任一项所述的仪表化组件组装在轮轴轴颈上的方法，包括以下步骤 -组装所述仪表化组件以形成机械地相干的子组件， -将所述机械地相干的子组件组装在所述轮轴轴颈(10)上，并通过延伸穿过所述轴颈帽的所述底部的所述孔(26.3)的至少一个螺纹杆(28)的媒介来拧紧。
全文摘要
本发明涉及一种用于轮轴轴颈的仪表化组件，该仪表化组件包括轴颈帽(26)，轴颈帽(26)具有设置有至少一个开孔(26.3)的底部(26.1)和限定几何参考轴线(ZZ)的裙状部(26.2)，该裙状部具有与底部相对的远端(26.6)并构成轴向支撑面，轴颈帽具有较大的外径D1。所述组件还包括磁性编码器环(36)，磁性编码器环(36)附接到相对于轴颈帽(26)固定并具有直径D3的支撑件(40、50)，轴向地覆盖轴颈帽(26)，或者磁性编码器环(36)直接固定到轴颈帽(26)并具有小于D1的外径D2。
文档编号G01P1/02GK102884436SQ201180020671
公开日2013年1月16日 申请日期2011年3月31日 优先权日2010年4月30日
发明者杰拉德·巴拉斯, 伯纳德·肖邦耶, 克洛蒂尔德·勒西涅 申请人:Ntn-Snr轴承公司