专利名称：圆环形的传感器外壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于跟踪可转动轴的运动的圆环形传感器外壳。
背景技术：
已知有用于设置传感器的外壳，通过这些传感器实现了对轴的转动的跟踪。
由DE-U-20000694已知一种用于密封转动的机器部件的闭封法兰。它具有一个传感器，该传感器借助于弹簧件来固定。
在DE-A-19922215中说明了一种设备，借助于该设备可以在一个外壳内调整传感器。
EP-A-495,323说明了一种对传感器的圆环形固定方法。
由DE-A-19740348已知一种带有传感器的轴密封环。其缺点是转动角定位只能是不精确的。

发明内容
因此由这些现有技术，本发明的目的在于，提供一种传感器外壳，它可以成本低廉地制造，在安装中不需要花费更多的调整工作，需要很少的安装空间，并且确保了传感器准确和固定的安装。此外它还提高了信号质量，因为本发明所述的外壳不允许对于轴的倾斜，并由此可以通过简单的方法避免传感器的倾斜。
本发明所述的传感器外壳在实施中非常牢固，并且由此具有很长的使用寿命。
这一任务通过环绕着一个轴的外壳来实现，它是固定的，并具有至少一个传感器，传感器用来获取运动参数，如轴的转数和/或转动角和/或运行平稳度。该外壳的特征是具有圆环形的形状，并且在它的外圆周处同心地并相隔一段距离地包围着轴；即在轴和外壳的中央开孔之间没有直接的接触。
在一种优选实施方式中，一个传感轮(Geberrad)与轴不可转动地相连接，它与传感器一起获取传感轮并由此获取轴的旋转运动和/或转动角。
本发明其他具有优点的实施例在从属权利要求中作以说明。


下面根据附图1至12更详细地说明本发明所述的传感器外壳图1是穿过一种圆环形传感器外壳的纵剖面图，图2是图1所示圆环形传感器外壳由X位置处看去的视图，图3是穿过另外一种圆环形传感器外壳的纵剖面图，图4是穿过另外一种圆环形传感器外壳的纵剖面图，图5是穿过另外一种圆环形传感器外壳的纵剖面图，图6是穿过另外一种圆环形传感器外壳的纵剖面图，图7是穿过另外一种圆环形传感器外壳的纵剖面图，图8是穿过另外一种圆环形传感器外壳的纵剖面图，图9是一种圆环形传感器外壳的俯视图，图10是另外一种圆环形传感器外壳的俯视图，图11a/b是另外一种圆环形传感器外壳的俯视图和穿过它的纵剖面图，图12是在安装位置穿过一种圆环形传感器外壳的纵剖面图。
具体实施例方式图1中以纵剖面图表示了本发明所述传感器外壳的一种实施方式。一个传感轮7与轴1不可转动地相连接。轴1穿过圆环形传感器外壳3的一个中央的孔伸向外部。传感器外壳3具有一个轴密封环5的附着部件10，轴密封环将轴1动态地密封而将承受孔2静态地密封。轴密封环5的附着部件10最好由塑料制成，例如由热塑性材料或热固性材料制成。附着部件10和传感器外壳3在所述的实施方式中为一个整体并且其材料是一致的。传感器外壳3这样来设计，使其在传感轮7和传感器外壳之间形成一条狭窄的缝隙。在传感器外壳3中至少有一个传感器4。它与没有表示出来的分析单元相连接，该分析单元将由径向伸出的电缆9所传导的信号处理为关于轴1的转数或转动角和/或运转平稳度的信息。传感器3通过压力配合固定在承受孔2内。静态密封11向外密封着传感器外壳3。在所述实施方式中传感器外壳3具有一个对准中心的直径8，它比传感轮7的直径要大。传感器外壳3在用于轴1的孔中中心对准；传感器4可以在传感器外壳3中被夹紧或被浇注，或者以其他的固定方法来固定。传感轮7可以任意来设计，只要传感器4能够通过它获取关于轴1的运动参数的信息。因此传感轮7例如可以沿着它的圆周具有一致的直径，并且设计为被交替磁化为N极和S极的多极轮，或者传感轮7沿着它的圆周交替设置有具有不同直径的部分。
图2中表示了从图1所示圆环形传感器外壳的X位置看去的视图。可以看到轴1和传感轮7的横截面。传感轮由圆环形传感器外壳3所包围，带有径向伸出的电缆9的传感器4集成在传感器外壳中。传感器外壳最好具有几个(没有表示出来的)传感器4。另外可以看到孔2，轴1穿过这个孔伸向外部。
图3中以纵剖面图表示了本发明所述圆环形传感器外壳的另外一种实施方式。一个传感轮7与传感器外壳3不可转动地相连接。轴1穿过圆环形传感器外壳3中央的孔伸向外部。用于轴密封环5的附着部件10包裹着一个刚性环6，该环最好由金属制成，并且静态地密封着承受孔。附着部件10在本实施方式中与圆环形传感器外壳3粘合在一起。附着部件10与轴密封环5在所述实施方式中通过弹性中间层彼此连接。这样来设计传感器外壳3，使其在传感轮7和传感器外壳3之间形成一条狭窄的缝隙。在传感器外壳3中有几个传感器4。它们与没有表示出来的分析单元相连接，该分析单元将由轴向伸出的电缆9传导的信号处理为关于轴1的转数或转动角的信息。附着部件10与传感器外壳3一起固定在孔2处，轴1穿过该孔伸出机组之外。在所述的实施方式中，传感器外壳3具有一个对准中心的直径8，它比传感轮7的直径要大。传感器外壳3在用于轴1的孔中中心对准；传感器4可以在传感器外壳3中被浇注或被夹紧，或者以其他的固定方法来固定。
图4中以纵剖面图表示了本发明所述圆环形传感器外壳的另外一种实施方式。一个传感轮7与传感器外壳3不可转动地相连接。轴1穿过圆环形传感器外壳3中央的孔伸向外部。用于轴密封环5的附着部件10通过压力配合固定在孔2中。传感器外壳3在机组壁上用螺栓13来旋紧。附着部件10最好和传感器外壳3一样由塑料构成。静态密封11向外密封住附着部件10。这样来设计传感器外壳3，使其在传感轮7和传感器外壳之间形成一条狭窄的缝隙。在传感器外壳3中有至少一个传感器4，它与没有表示出来的分析单元相连接。由传感器4获取的信号通过径向伸出的电缆来传导。密封及其固着装置5、10、11，与传感器3、4、9在本实施方式中是两个分开的组成部分。在所述的实施方式中，传感器外壳3具有一个对准中心的直径8，它比传感轮7的直径要小。传感器外壳3在用于轴1的孔中中心对准；传感器4可以在传感器外壳3中被浇注或被夹紧，或者以其他的固定方法来固定。
图5中以纵剖面图表示了本发明所述圆环形传感器外壳的另外一种实施方式。一个传感轮7与传感器外壳3不可转动地相连接。轴1穿过圆环形传感器外壳3中央的孔伸向外部。用于轴密封环5的附着部件10由带有一个有韧性的、特别是金属的刚性体的弹性体构成，并且在传感器外壳3和机器部件壁之间被压紧。这样设计传感器外壳3，使其在传感轮7和传感器外壳之间形成一条狭窄的缝隙。在传感器外壳3中至少有一个传感器4，它与没有表示出来的分析单元相连接。由传感器4获取的信号通过轴向伸出的电缆来传导。附着部件10通过压力配合固定在机器中的孔2中。在所述的实施方式中，传感器外壳3具有一个对准中心的直径8，它比传感轮7的直径要大。传感器外壳3在用于轴1的孔中中心对准。传感器4可以在传感器外壳3中被嵌入，或者以其他的固定方法来固定。传感器外壳3通过一个角形环和螺栓13轴向不可移动地被固定。
图6中以纵剖面图表示了本发明所述圆环形传感器外壳的另外一种实施方式。轴1穿过圆环形传感器外壳3中央的孔伸向外部。传感器外壳3具有外部螺纹15，并且被旋紧在一个没有表示出来的孔的内部螺纹中。这样设计传感器外壳3，使轴1直接穿过中央的孔伸向外部。在传感器外壳3的内表面附近有至少一个传感器4，它与没有表示出来的分析单元相连接。由传感器4获取的信号通过轴向伸出的电缆来传导。在上述实施方式中，轴1自身与装置一起设置，例如与允许通过传感器4产生测量值的光学标记条一起设置。轴1还可能由一个弹性带所包围，其中该带交替地被磁化为N极和S极。传感器外壳3在用于轴1的孔中中心对准。传感器4可以在传感器外壳3中被嵌入，或者以其他的固定方法来固定。
图7中以纵剖面图表示了本发明所述圆环形传感器外壳的另外一种实施方式。轴密封环5、6、10和传感器外壳3被压入滚动轴承14的外环中。传感轮或多极轮7不可转动地被压紧在轴1上。这种工作方式与先前所述的实施方式相符合。
图8中以纵剖面图表示了本发明所述圆环形传感器外壳的另外一种实施方式。一个传感轮7与传感器外壳3不可转动地相连接。轴1穿过圆环形传感器外壳3中央的孔伸向外部。用于轴密封环5的附着部件10与传感器外壳3形状相符地相连接(夹住)，并最好由塑料制成。传感器外壳3具有一个轴向挡板，并且这样来设计，使其在传感轮7和传感器外壳3之间形成一条狭窄的缝隙。在传感器外壳3中至少有一个传感器4，它与没有表示出来的分析单元相连接。由传感器4获取的信号通过轴向伸出的电缆9来传导。附着部件10与传感器外壳3一起被固定在机器上。孔2是为使轴1由机器内部伸向外部的穿透孔。在所述的实施方式中，传感器外壳3具有一个对准中心的直径8，它比传感轮7的直径要大。传感器外壳3在用于轴1的孔中在附着部件10内中心对准。传感器4可以在传感器外壳3中被嵌入，或者以其他的固定方法来固定。
图9中表示了本发明所述圆环形传感器外壳的俯视图。传感器外壳3在其内直径附近具有至少一个与没有表示出来的分析单元相连接的传感器4。传感器4与电缆9的导出被设置在一个指向外部的径向突出部分19内。另外传感器外壳3还具有一个用于配合弹簧的槽16，以确定转动角位置。这种传感器的工作方式与先前所述的实施方式相符合。
图10中表示了另外一种本发明所述圆环形传感器外壳的俯视图。该图除了传感器外壳3外还表示了三个传感器4，它们分别被设置在一个指向内部的径向突出部分17上。通过将径向突出部分19啮合在一个在机器外壳上被调整转动角的槽内，至少一个向外的径向突出部分19确定转动角位置。电缆的导出被径向设置在传感器4上，并且不在圆周的同一位置上。这种所述的实施方式特别具有优点，因为通过传感器4的设置可以节省材料。
图11a和11b表示了一种本发明所述圆环形传感器外壳的俯视图和穿过它的剖面图。这种传感器外壳由一个外环23和一个内环22构成。由测量值接收器20和测量值变换器21构成的传感器4被插入到这两个环22、23之间。电缆9将获取的测量值沿径向方向传导到一个没有表示出来的分析单元上。这种实施方式的特别之处在于，测量值接收器20和测量值变换器21被插入到两个分开制造的环22、23之间。在传送状态下，这两个环22、23可以不可移动地相互连接。没有表示出来的轴穿过内环22中央的孔被引向外部。在上述实施方式中，轴1自身与装置一起设置，例如与允许通过传感器4产生测量值的光学标记条一起设置。传感器外壳3在用于轴的孔中中心对准。
图12中以纵剖面图表示了本发明所述圆环形传感器外壳的另外一种实施方式。所表示的是传感器外壳3、传感轮7和装配工具24。为了进行角定位，传感器外壳3和传感轮7分别具有一个孔，装配工具的圆柱形栓18插入到孔内。另一个圆柱形栓18插入到要密封的轴1内。传感器外壳3和传感轮7的转动角调整通过轴1的相同标记，例如一个孔来实现。通过这种方法能够实现非常精确的定位，并由此得到良好的信号质量。在所述实施方式中，轴密封环5、带有用于轴密封环5的附着部件10的传感器外壳3和传感轮7被同时安装。这种实施方式的特别之处在于，通过装配工具24和轴中的孔利用圆柱形栓18来进行转动角定位。
权利要求
1.用于轴(1)的传感器外壳(3)，它是固定的，并且具有至少一个用于获取轴(1)的运动参数的传感器(4)，其特征在于，传感器外壳(3)具有圆环形的形状，并且在它的外圆周处同心地并相隔一段距离地包围着轴(1)。
2.根据权利要求1所述的传感器外壳，其特征在于，一个传感轮(7)与传感器外壳(3)不可转动地相连接，该传感轮与传感器(4)一起获取轴(1)的旋转运动和/或转动角。
3.根据权利要求2所述的传感器外壳，其特征在于，轴(1)穿过圆环形传感器外壳(3)的一个中央的孔被引向外部，该传感器外壳具有一个附着部件(10)，一个用于动态密封的轴密封环(5)，以及一个用于所述孔的静态密封(11)。
4.根据权利要求3所述的传感器外壳，其特征在于，传感器外壳(3)和附着部件(10)由塑料制成，特别地，它们成为一个整体并且其材料是一致的。
5.根据权利要求3所述的传感器外壳，其特征在于，传感器外壳(3)这样来设计，使其在传感轮(7)和传感器外壳(3)之间形成一条狭窄的缝隙，并且在传感器外壳(3)中至少有一个传感器(4)。
6.根据权利要求3所述的传感器外壳，其特征在于，传感器外壳(3)具有一个对准中心的直径(8)，它比传感轮(7)的直径大或者小。
7.根据权利要求2所述的传感器外壳，其特征在于，轴(1)穿过圆环形传感器外壳(3)的一个中央的孔被引向外部，并且设置有一个用于轴密封环(5)的圆环形附着部件(10)，它包裹着一个最好由金属制成的刚性环(6)。
8.根据权利要求7所述的传感器外壳，其特征在于，附着部件(10)与圆环形传感器外壳(3)粘合在一起，并且附着部件(10)与轴密封环(5)通过聚合物中间层彼此连接。
9.根据权利要求2所述的传感器外壳，其特征在于，轴密封环(5，6)和圆环形传感器外壳(3)在滚动轴承(14)的外环处被固定，传感轮(7)随着滚动轴承(14)的内环和/或轴(1)一起转动。
10.根据权利要求2所述的传感器外壳，其特征在于，轴(1)穿过圆环形传感器外壳(3)的一个中央的孔被引向外部，用于轴密封环(5)的附着部件(10)通过压力配合被固定在孔(2)中，该孔表现为使轴(1)由机器内部向外伸出的穿透孔。
11.根据权利要求2所述的传感器外壳，其特征在于，轴(1)穿过圆环形传感器外壳(3)的一个中央的孔被引向外部，并且设置有一个用于轴密封环(5)的圆环形附着部件(10)，该附着部件由聚合物和一个有韧性的刚性体(6)构成，并在传感器外壳(3)和机器部件壁之间被压紧。
12.根据权利要求1所述的传感器外壳，其特征在于，轴(1)穿过圆环形传感器外壳(3)的一个中央的孔被引向外部，传感器外壳(3)具有外部螺纹(15)，用于旋紧在一个孔的内部螺纹中，其中在传感器外壳(3)的内表面附近有至少一个传感器(4)，轴(1)自身与允许通过传感器(4)产生测量值的装置一起设置。
13.根据权利要求2所述的传感器外壳，其特征在于，轴(1)穿过圆环形传感器外壳(3)的一个中央的孔被引向外部，并且设置有一个用于轴密封环(5)的圆环形附着部件(10)，它与传感器外壳(3)形状相符地相连接(夹住)，并最好由塑料制成。
14.根据权利要求1所述的传感器外壳，其特征在于，传感器外壳(3)在其内直径附近具有至少一个传感器(4)，它与电缆(9)的导出一起被设置在一个指向外部的径向突出部分(19)内。
15.根据权利要求13所述的传感器外壳，其特征在于，传感器外壳(3)还具有一个用于配合弹簧的槽(16)，以确定转动角位置。
16.根据权利要求1所述的传感器外壳，其特征在于，传感器外壳(3)具有多个传感器(4)，它们分别设置在传感器外壳(3)的一个指向内部的径向突出部分(17)上。
17.根据权利要求15所述的传感器外壳，其特征在于，传感器外壳(3)具有至少一个向外的径向突出部分(19)，它确定转动角位置。
18.根据权利要求1所述的传感器外壳，其特征在于，它由一个外环(23)和一个内环(22)构成，由测量值接收器(20)和测量值变换器(21)构成的至少一个传感器(4)被插入到这两个分开制造的环(22，23)之间，轴(1)穿过内环(22)中央的孔被引向外部。
19.根据权利要求2所述的传感器外壳，其特征在于，为了进行角定位，传感器外壳(3)和传感轮(7)分别具有一个孔，装配工具的圆柱形栓(18)可以插入到孔内。
20.根据权利要求18所述的传感器外壳，其特征在于，为了进行角定位，轴(1)同样具有一个孔，装配工具的另外一个圆柱形栓(18)插入到这个孔内。
全文摘要
本发明公开了一种用于轴(1)的传感器外壳(3)，它是固定的，并且具有至少一个用于获取轴(1)的旋转运动和/或转动角的传感器(4)。传感器外壳(3)具有圆环形的形状，并且在它的外圆周处同心地并相隔一段距离地包围着轴(1)。这种结构通过简单的可制造性和安装来表现，并且对传感器进行精确的调整。
文档编号G01P1/00GK1414349SQ0214750
公开日2003年4月30日 申请日期2002年10月10日 优先权日2001年10月10日
发明者埃里克·卡梅勒, 多米尼克·路陶德 申请人:卡尔·弗罗伊登伯格公司