測(cè)速裝置、機(jī)動(dòng)車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車配件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)速裝置及機(jī)動(dòng)車。
【背景技術(shù)】
[0002]參照?qǐng)D1，現(xiàn)有的輪轂軸承單元I包括輪轂軸承2、編碼器3和速度傳感器4。輪轂軸承2包括內(nèi)圈5、外圈6和位于內(nèi)圈5與外圈6之間的若干滾珠7,該若干滾珠7分為兩列，內(nèi)圈5可通過滾珠7相對(duì)外圈6轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)圈5的外圓周面具有同軸的內(nèi)圈法蘭8,所述外圈6位于內(nèi)圈法蘭8 一側(cè)，車輪輪轂(圖中未示出)通過該內(nèi)圈法蘭8與輪轂軸承2連接。
[0003]編碼器3位于遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭8的一列滾珠外側(cè)，并與內(nèi)圈5的外圓周面連接。速度傳感器4位于輪轂軸承2外側(cè)，具有感知部9，感知部9與編碼器3沿軸向相對(duì)，但不接觸。
[0004]其中，編碼器為鋼環(huán)，相應(yīng)的速度傳感器為有源傳感器且其感知部具有磁性；編碼器也可以為磁環(huán)，對(duì)應(yīng)的速度傳感器無源傳感器。
[0005]當(dāng)編碼器3為磁環(huán)時(shí)，編碼器3沿周向交替分布有若干S極和N極。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)圈5相對(duì)外圈6轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)編碼器3同步轉(zhuǎn)動(dòng)。在編碼器3轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，編碼器3的S極和N極與感知部9交替軸向?qū)?zhǔn)而產(chǎn)生交變磁場。速度傳感器4的感知部9接收到交變磁場信號(hào)，速度傳感器4將交變磁場信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，并通過傳輸線將該脈沖信號(hào)傳輸給電子控制單元(Electronic Control Unit, EOJ), EOJ接收該脈沖信號(hào)并進(jìn)行處理、運(yùn)算得到車輪的轉(zhuǎn)速。
[0006]當(dāng)編碼器3為鋼環(huán)時(shí)，其外圓周面具有交替、均勻分布的齒輪。當(dāng)編碼器3沿周向轉(zhuǎn)動(dòng)，編碼器3的齒輪與速度傳感器4的感知部9交替軸向?qū)?zhǔn)，速度傳感器4的磁場受到干擾并產(chǎn)生交變磁場，速度傳感器4接收到交變磁場信號(hào)，并將該交變磁場信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)并輸出至E⑶。
[0007]現(xiàn)有的輪轂軸承單元利用編碼器和速度傳感器測(cè)量車輪的轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，相應(yīng)的安裝成本和制造成本均比較高；而且，編碼器呈環(huán)形套設(shè)安裝在內(nèi)圈之外，因此對(duì)編碼器的內(nèi)徑精度具有較高要求，這也增加了制造、安裝的難度和成本。
[0008]因此，亟需提出一種結(jié)構(gòu)簡單、制造以及安裝成本和難度低的輪轂軸承單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造和安裝成本和安裝難度較低的輪轂軸承單元。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種測(cè)速裝置，該測(cè)速裝置包括軸承和速度傳感器，所述軸承包括內(nèi)圈、外圈和位于所述內(nèi)圈、外圈之間的若干滾動(dòng)體；所述速度傳感器為有源傳感器且具有感知部，所述感知部具有磁性；
[0011 ] 所述速度傳感器的感知部位于所述軸承外側(cè)且所述內(nèi)圈與外圈的徑向間隙內(nèi)，所述滾動(dòng)體為軟磁性材料，作為感知部磁場的干擾源。
[0012]可選地，所述速度傳感器的感知部與相鄰的一列滾動(dòng)體的軸向距離范圍為大于等于0.5mm且小于等于1mm。
[0013]可選地，所述滾動(dòng)體為滾珠、圓錐滾子或圓柱滾子。
[0014]可選地，所述有源傳感器為磁阻傳感器或霍爾效應(yīng)傳感器。
[0015]可選地，所述測(cè)速裝置為輪轂軸承單元，所述軸承為輪轂軸承，所述若干滾動(dòng)體分為兩列。
[0016]可選地，所述輪轂軸承的內(nèi)圈一端部的外圓周面具有與內(nèi)圈同軸的內(nèi)圈法蘭,所述外圈位于所述內(nèi)圈法蘭一側(cè)且與所述內(nèi)圈法蘭相互隔開，所述速度傳感器的感知部位于遠(yuǎn)離所述內(nèi)圈法蘭的一列滾動(dòng)體的外側(cè)。
[0017]可選地，所述內(nèi)圈遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭的外圓周面具有環(huán)形件，所述環(huán)形件為遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭的一列滾動(dòng)體提供滾道，所述速度傳感器的感知部位于所述環(huán)形件與外圈的徑向間隙內(nèi)。
[0018]本發(fā)明還提供一種機(jī)動(dòng)車，該機(jī)動(dòng)車包括上述任一所述的測(cè)速裝置。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]本技術(shù)方案舍棄編碼器，使用滾動(dòng)體作為產(chǎn)生交變磁場的干擾源，使得測(cè)速裝置的結(jié)構(gòu)簡單且降低了制造和安裝成本。
【附圖說明】
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的輪轂軸承單元的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例的輪轂軸承單元的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是使用本發(fā)明具體實(shí)施例的輪轂軸承單元車輪轉(zhuǎn)速為72rpm時(shí)，ECU輸出的脈沖信號(hào)示意圖；
[0024]圖4是使用本發(fā)明具體實(shí)施例的輪轂軸承單元車輪轉(zhuǎn)速為150rpm時(shí)，ECU輸出的脈沖信號(hào)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面，以輪轂軸承單元為例闡述本發(fā)明的測(cè)速裝置。
[0026]參照?qǐng)D2，輪轂軸承單元10包括輪轂軸承11和速度傳感器12。輪轂軸承11包括內(nèi)圈13、外圈14和位于內(nèi)圈13、外圈14之間的若干滾珠15,若干滾珠15分為兩列。若干滾珠15為軟磁性材料，如鐵、鋼，可以被磁鐵所吸引。
[0027]內(nèi)圈13 —端部的外圓周面具有與內(nèi)圈13同軸的內(nèi)圈法蘭16,該內(nèi)圈法蘭16用于連接剎車盤(圖中未示出)，之后車輪輪轂環(huán)套安裝在剎車盤上，使輪轂支承在輪轂軸承11上。
[0028]外圈14位于內(nèi)圈法蘭16 —側(cè)且與內(nèi)圈法蘭16相互隔開,這樣兩列滾珠15均位于內(nèi)圈法蘭16同一側(cè)。外圈14遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭的外圓周面具有外圈法蘭17，該外圈法蘭17用于安裝車架(圖中未示出)。
[0029]速度傳感器12具有感知部18，感知部18位于遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭16的一列滾珠15的外側(cè)且內(nèi)圈13與外圈14的徑向間隙內(nèi)。感知部18與內(nèi)圈13、外圈14和滾珠15隔開。本實(shí)施例中，感知部18呈柱狀，但感知部18的形狀不限于柱狀。
[0030]速度傳感器12為有源傳感器，與E⑶通過傳輸線19電連接，感知部18具有磁性并在自然狀態(tài)下具有恒定磁場。當(dāng)機(jī)動(dòng)車的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)圈13相對(duì)外圈14周向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩列滾珠15在繞自身軸線滾動(dòng)的同時(shí)也繞內(nèi)圈13的中軸線做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭16的一列滾動(dòng)體15與速度傳感器12的感知部18交替軸向?qū)?zhǔn)，這會(huì)改變感知部18的恒定磁場而產(chǎn)生交變磁場。該交變磁場使速度傳感器12中的電路交替打開、關(guān)閉,例如在軸向?qū)?zhǔn)時(shí)打開，在遠(yuǎn)離時(shí)關(guān)閉。當(dāng)一列滾珠15交替持續(xù)經(jīng)過感知部18時(shí)，會(huì)引起速度傳感器12與ECU交替導(dǎo)通、斷開，ECU接收到脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)為隨時(shí)間變化的電壓值。
[0031]結(jié)合參照?qǐng)D3、圖4，圖3表示車輪轉(zhuǎn)速為72rpm時(shí)，E⑶輸出的脈沖信號(hào)，圖4表示車輪轉(zhuǎn)速為150rpm時(shí)，ECU輸出的脈沖信號(hào)，其中波峰可表示速度傳感器12與ECU導(dǎo)通時(shí)的電壓值，波谷表示速度傳感器12與ECU斷開時(shí)的電壓值。在車輪處于不同轉(zhuǎn)速下，脈沖信號(hào)的頻率不同，這樣ECU可對(duì)該脈沖信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、處理并得到車輪轉(zhuǎn)速。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案舍棄編碼器，轉(zhuǎn)動(dòng)中的滾珠直接作為引起交變磁場的干擾源，這降低了制造成本和安裝成本。
[0032]在本實(shí)施例中，參照?qǐng)D2，速度傳感器12的感知部18與遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭16的一列滾珠15之間的軸向距離范圍為大于等于0.5mm且小于等于1mm。如果感知部18與該列滾珠15之間的軸向距離小于0.5_，在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，輪轂軸承振動(dòng)可能會(huì)引起滾珠與速度傳感器觸碰；如果大于1_，可能會(huì)使脈沖信號(hào)不完整甚至無法獲得脈沖信號(hào)，進(jìn)而影響ECU的判斷。
[0033]另外，在將本方案應(yīng)用于不同輪轂軸承時(shí)，可根據(jù)具體應(yīng)用情形調(diào)整感知部18的長度和外徑，使速度傳感器足以伸入至內(nèi)圈和外圈之間的徑向間隙內(nèi)，又不會(huì)觸碰到內(nèi)圈和外圈。
[0034]本實(shí)施例的速度傳感器是有源傳感器，具體可為磁阻傳感器或霍爾效應(yīng)傳感器，且其感知部具有磁性。
[0035]在本實(shí)施例中，內(nèi)圈13的外圓周面和外圈14的內(nèi)圓周面為靠近內(nèi)圈法蘭16的一列滾珠提供滾道。在內(nèi)圈13遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭16的外圓周面具有環(huán)形槽(圖中未標(biāo)號(hào))，在所述環(huán)形槽中固定設(shè)置一環(huán)形件20，該環(huán)形件20為鋼環(huán)，具有高出內(nèi)圈13外圓周面的部分，該高出部分為遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭16的一列滾珠15提供滾道。這樣，速度傳感器12位于外圈14與環(huán)形件20的徑向間隙內(nèi)。
[0036]本實(shí)施例中，內(nèi)圈與外圈之間的滾動(dòng)體為滾珠。在其他實(shí)施例中，內(nèi)圈與外圈之間的滾動(dòng)體還可為圓柱滾子或圓錐滾子。
[0037]本實(shí)施例的輪轂軸承具有內(nèi)圈法蘭和外圈法蘭，但不限于此。在其他實(shí)施例中，當(dāng)輪轂軸承不具有內(nèi)圈法蘭和外圈法蘭時(shí)，也可應(yīng)用本方案的測(cè)速方案，并根據(jù)具體應(yīng)用場景，將速度傳感器安裝在輪轂軸承的一外側(cè)且內(nèi)圈與外圈的徑向間隙內(nèi)。
[0038]在本實(shí)施例中，輪轂軸承單元作為測(cè)速裝置應(yīng)用的一個(gè)示例，但不限于此。在其他實(shí)施例中，所述測(cè)速裝置還可以應(yīng)用于大型機(jī)械裝置，如機(jī)床等需測(cè)速的裝置。
[0039]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)速裝置，包括軸承和速度傳感器，所述軸承包括內(nèi)圈、外圈和位于所述內(nèi)圈、外圈之間的若干滾動(dòng)體；所述速度傳感器為有源傳感器且具有感知部，所述感知部具有磁性； 其特征在于，所述速度傳感器的感知部位于所述軸承外側(cè)且所述內(nèi)圈與外圈的徑向間隙內(nèi)，所述滾動(dòng)體為軟磁性材料，作為感知部磁場的干擾源。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)速裝置，其特征在于，所述速度傳感器的感知部與相鄰的一列滾動(dòng)體的軸向距離范圍為大于等于0.5mm且小于等于1mm。
3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)速裝置，其特征在于，所述滾動(dòng)體為滾珠、圓錐滾子或圓柱滾子。
4.如權(quán)利要求1所述的測(cè)速裝置，其特征在于，所述有源傳感器為磁阻傳感器或霍爾效應(yīng)傳感器。
5.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的測(cè)速裝置，其特征在于，所述測(cè)速裝置為輪轂軸承單元，所述軸承為輪轂軸承，所述若干滾動(dòng)體分為兩列。
6.如權(quán)利要求5所述的測(cè)速裝置，其特征在于，所述輪轂軸承的內(nèi)圈一端部的外圓周面具有與內(nèi)圈同軸的內(nèi)圈法蘭，所述外圈位于所述內(nèi)圈法蘭一側(cè)且與所述內(nèi)圈法蘭相互隔開，所述速度傳感器的感知部位于遠(yuǎn)離所述內(nèi)圈法蘭的一列滾動(dòng)體的外側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的測(cè)速裝置，其特征在于，所述內(nèi)圈遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭的外圓周面具有環(huán)形件，所述環(huán)形件為遠(yuǎn)離內(nèi)圈法蘭的一列滾動(dòng)體提供滾道，所述速度傳感器的感知部位于所述環(huán)形件與外圈的徑向間隙內(nèi)。
8.一種機(jī)動(dòng)車，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的測(cè)速裝置。
【專利摘要】一種測(cè)速裝置、機(jī)動(dòng)車，其中測(cè)速裝置包括軸承和速度傳感器，所述軸承包括內(nèi)圈、外圈和位于所述內(nèi)圈、外圈之間的若干滾動(dòng)體；所述速度傳感器為有源傳感器且具有感知部，所述感知部具有磁性；所述速度傳感器的感知部位于所述軸承外側(cè)且所述內(nèi)圈與外圈的徑向間隙內(nèi)，所述滾動(dòng)體為軟磁性材料，作為感知部磁場的干擾源。本技術(shù)方案舍棄編碼器，使用滾動(dòng)體作為產(chǎn)生交變磁場的干擾源，使得測(cè)速裝置結(jié)構(gòu)簡單且降低了制造和安裝成本。
【IPC分類】G01P3-481
【公開號(hào)】CN104849490
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410050263
【發(fā)明人】魏來, 吉爾森·阿瑞瑪, 尹淇贊, 馬塞洛·馬查多, 何晨雨, 劉泳
【申請(qǐng)人】舍弗勒技術(shù)股份兩合公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2014年2月13日