[發明專利]位于帶蓋的車輪軸承外部的柔性車輪轉速傳感器

有效

• 申請號: 201110026779.0
• 申請日: 2011-01-25
• 公開（公告）號: CN102189893A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: T·D·阿爾伯森;V·R·西奇利亞;J·麥克;P·阿馬泰亞庫爾;W·P·喬布;R·G·薩瑟林;M·L·霍利;D·N·里德
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60B27/00
• 分類號: B60B27/00;G01P3/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;譚祐祥

相關申請的交叉引用

本申請要求申請日為2010年1月25日的美國臨時專利申請號61/298，002的優先權，該申請的全文以參考形式并入本文。

技術領域

本發明涉及用于車輪的轉速傳感器。

背景技術

用于車輪的轉速傳感器組件被用于監測車輪的轉速，以用于各種目的，如用于實施自動剎車系統（ABS），和/或作為發動機或變速器控制器的輸入。典型的轉速傳感器組件包括與帶蓋的車輪軸承組件一起使用的傳感器組件，以及與使用內側密封件、但是無軸承蓋的車輪軸承組件一起使用的傳感器組件。集成在帶蓋的車輪軸承組件中的傳感器組件一般具有磁性編碼器，通常被稱作調諧環（tone?ring），它與所述車輪組件的旋轉部分一起旋轉，以及與所述調諧環隔開的靜止傳感器。以上部件通過所述軸承蓋和一個或多個密封件與外部環境密封隔離。防止所述軸承，調諧環和傳感器接觸環境可能是有利的。不過，維護集成在帶蓋的車輪組件內的傳感器可能需要拆卸整個車輪組件，因此，即使實際上只需要更換所述傳感器部件，也可能需要更換整個車輪組件。

沒有被密封在和用蓋蓋在軸承組件中的轉速傳感器具有便于取出進行維修的優點。不過，這種設計通常具有暴露的內側密封件和調諧環。這產生了設計挑戰，因為接觸環境可能會使得難于在所述傳感器和調諧環之間維持具有特定尺寸范圍的間隙。僅將所述調諧環置于帶蓋的車輪組件內、而將所述傳感器定位在所述軸承蓋外部以便通過所述蓋讀取所述調諧環具有便于接近所述傳感器的優點。不過，這種設計要么需要所述傳感器延伸通過所述蓋，因此減弱所述蓋的密封效果，要么需要有使用精密不高的調諧環。后者是因為所述傳感器和所述調諧環之間存在軸承蓋造成的較大的距離。所述較大的距離需要使用具有較少磁極對的調諧環，以便所述磁極對具備的尺寸大小能產生由所述傳感器通過所述蓋讀取的足夠的磁場。

發明內容

提供了一種車輪組件，具有穩健的傳感器，該傳感器提供高度精確的速度監測，具有帶蓋的軸承設計，沒有集成的傳感器組件的缺陷。具體地講，一種用于非從動輪的車輪組件，包括旋轉輪轂，具有支撐軸承內座圈的軸部分。磁性編碼器，又被稱作調諧環，安裝成和所述軸部分一起旋轉。非旋轉部件徑向環繞所述軸部分并且具有軸承外座圈。所述軸承內座圈，外座圈，和它們之間的滾動元件構成內側軸承。將蓋固定在所述非旋轉部件上，并且覆蓋所述外和內座圈、所述軸部分、和所述座圈的磁性編碼器內側。將傳感器安裝在非旋轉車輛轉向部件，如轉向節上，以便所述傳感器位于所述蓋的外部，不被所述蓋覆蓋，并且不延伸穿過所述蓋。所述傳感器被構造成屈曲，以便偏壓至與所述蓋的外表面持續接觸，以便在不延伸穿過所述蓋的情況下，通過所述蓋讀取所述磁性編碼器。

在至少一種實施方案中，所述傳感器具有遠端部分和與所述遠端部分隔開的狹窄的中部。所述傳感器被構造成當安裝并且固定在所述轉向部件中時，在所述狹窄的中部屈曲，使得所述遠端部分相對起始位置偏轉，以便保持偏壓在所述蓋上。

因此，安裝在所述車輛轉向部件上的所述傳感器位于所述蓋的外部，不被所述蓋覆蓋，并且不延伸穿過所述蓋。所述傳感器被構造成屈曲，以便偏壓至與所述蓋的外表面持續接觸，?以便通過所述蓋讀取所述磁性編碼器。消除所述傳感器和所述蓋之間的任何間隙使得可以使用高度精確的磁性編碼器，如具有48個磁極對的編碼器。因為所述蓋無需用于所述傳感器的讀取孔，可以阻止碎片到達所述軸承，并減弱了軸承摩擦阻力及其相關的對燃料經濟性的負面影響。由于所述傳感器不延伸穿過所述蓋，通過所述蓋覆蓋的部件的密封不會受損。另外，因為所述傳感器位于所述帶蓋的軸承的外部，便于取出和維修，無需拆卸后更換所述車輪組件的其余部件。

通過以下結合附圖對實施本發明的最佳方式的詳細說明，可以理解本發明的上述特征和優點以及其他特征和優點。

本發明還提供了如下方案：

方案1.?一種車輛車輪組件，包括：

輪轂，其限定旋轉軸線，并且具有徑向延伸的凸緣和位于所述輪轂的外表面上的軸承內座圈；

非旋轉轉向部件；

軸承外座圈，其相對所述軸承內座圈徑向向外設置，并且固定在所述轉向部件上；

磁性編碼器，被構造成和所述輪轂一起旋轉；

蓋，從徑向內側方向覆蓋所述輪轂、所述磁性編碼器和所述軸承外座圈的一部分；和

傳感器，其在所述帶蓋的輪轂的外部安裝并固定到該轉向部件中，并且被構造成與所述蓋接觸以便通過所述蓋感測所述旋轉磁性編碼器的磁場，并因此確定所述輪轂的旋轉速度。