CN100419432C - 用于检测转速的传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测转速的传感器(100b，100c)，该传感器能够提高产品可靠性，简化制造工艺，并降低生产成本。用于检测转速的传感器包括：绕组组件(40b)，其具有线轴(20b)和缠绕在该线轴(20b)周围的线圈(30b)；布置在线圈(30b)附近的磁体(50b)，用于通过与进行相对转动的音轮(200)产生磁场变化，从而对于线圈(30b)感应出电动势；密封圈口(70b，70c)，其作为单体注射成型在绕组组件的外表面上，用于环绕和保护绕组组件的外表面；以及壳体(10b，10c)，其在所述密封圈口的外部与该密封圈口相接合，所述磁体布置在所述线轴的内圆周的下端部处，并且所述密封圈口作为单体注射成型在所述磁体的底表面上，用来支撑该磁体。

Description

用于检测转速的传感器

技术领域

本发明涉及一种用于检测转速的传感器，更具体地涉及这样一种用于检测转速的传感器，其能够提高产品可靠性，简化制造工艺并降低生产成本。

背景技术

如果当驾驶员突然踩下刹车或者当他/她在恶劣的路面上踩下刹车时而使车轮锁死，则无法控制车辆。ABS系统通过防止锁死并维持最佳滑动状态，来限制事故的发生。

例如，可以将安装在车辆的轮轴轴承上作为单体的可变磁阻(VR)传感器应用于ABS系统。

汽车制造公司使用与轴承相结合的VR传感器来使组装工艺简化和模块化。因此，通过将诸如传感器的相关元件与轮轴轴承相结合来实现小型化的3G(代)轴承被广泛采用。

图1A至1G为示意图，示出了与3G轴承相结合的传统VR传感器100a。

传统的VR传感器100a包括壳体10a、线轴20a、线圈30a、磁体50a、端子和缆线60a，并对电信号形式的音轮200的转速进行检测。

图1A是显示传统VR传感器100a的壳体10a的示意性剖视图。

该壳体10a形成在传感器100a的外部位置，用于阻挡外部磁场并防止由磁体50a产生的磁场向外泄漏。该壳体10a上粘贴有动态密封件，用于保持密封状态，以防止水或者外部物质渗透到组装好的传感器100a和轴承中。

图1B是显示线轴20a的示意性立体图。

线轴20a是其上安装有线圈30a和磁体50a的基本结构。

图1C是显示绕组组件40a的示意性立体图。

线圈30a缠绕在线轴20a的外圆周周围。绕组组件40a包括线轴20a以及缠绕在该线轴20a周围的线圈30a。

图1D是显示磁体50a的示意性立体图。

磁体50a与音轮200一起产生磁场。磁体50a形成为具有预定宽度和厚度的环状。N极和S极交替地形成在磁体50a的内圆周上。

图1E是显示用于检测转速的传感器100a的示意性剖视图。

如图1E所示，用于检测转速的传感器100a包括图1A的壳体10a、图1C的绕组组件40a，以及图1D的磁体50a。

线圈30a缠绕在磁体50a与音轮200的磁场区域周围，用来将磁场变化转变为电信号。

图1F是显示音轮200的示意性立体图。

音轮200与磁体50a一起产生磁场。音轮200形成为环状。在音轮200的外圆周上以预定间隔形成有多个齿。齿的数量与形成在磁体50a的内圆周上的磁极的数量，即，N极和S极的数量相等。音轮200由磁性材料制成。

图1G为示意性剖视图，显示出用于检测转速的传感器100a与音轮200之间的接合状态。

如图1G所示，音轮200安装在线轴20a的内部，形成了与磁体50a同心的圆。

当音轮200旋转时，音轮200的齿与磁体50a的N极和S极之间的距离发生变化，因此由该音轮200和磁体50a所形成的磁通量改变，从而对于线圈30a感应出电动势。

当音轮200的转速发生变化时，磁场的磁通量变化率也改变，从而对于线圈30a感应出的电动势量发生变化。感应电动势通过缆线60a向外传送并被解析。即，如图2所示，以电压和频率的形式检测音轮200的转速作为电信号，并传送给作为车辆控制装置的ECU。

然而，用于检测转速的传统传感器100a具有以下缺点。用于检测转速的传感器100a的密封结构是由密封性能差的动态密封件形成的。因此，由于密封性能差可能会导致水或者外部物质渗透到传感器100a中。当水或者外部物质渗透到传感器100a中时，传感器100a就无法正常工作，并且其寿命也会严重缩短。因此，由于更换传感器100a会引起额外的开销。

发明内容

为解决以上问题而提出本发明。本发明的一个目的是提供一种用于检测转速的传感器，该传感器通过将粘附在壳体上的动态密封结构替换为新的结构，而可以维持良好的密封性能。

本发明的另一目的是提供一种用于检测转速的传感器，其能够简化制造工艺并降低生产成本。

为了实现本发明的上述目的，提供了一种用于检测转速的传感器，其包括：绕组组件，其具有线轴和缠绕在该线轴周围的线圈；布置在线圈附近的磁体，用于通过与进行相对转动的音轮来一起产生磁场变化，从而对于所述线圈感应出电动势；密封圈口(overmold)，其作为单体而注射成型在所述绕组组件的外表面上，用于环绕和保护所述绕组组件的外表面；以及壳体，其在密封圈口的外部与密封圈口相接合，其中所述磁体布置在所述线轴的内圆周的下端部处，并且所述密封圈口作为单体注射成型在该磁体的底表面上，用来支撑该磁体。

优选地，用于检测转速的传感器包括：形成在线轴上并与线圈相连的端子；以及与该端子相连的缆线，用于将在所述线圈中产生的感应电动势向外传送，其中所述密封圈口注射成型为单体，以环绕和保护所述线圈、所述线圈与所述端子之间的连接部分、以及所述端子与所述缆线之间的连接部分。

优选地，用于防止过接触的肋从该密封圈口的下端部向下伸出，从而防止用于检测转速的传感器由于与轴承的过接触而损坏。

附图说明

参照以下附图，可以更好地理解本发明，仅以示例的方式给出这些附图，因此它们并非用于限制本发明，在附图中：

图1A至1G是显示用于检测转速的传统传感器的示意图，其中：

图1A是显示壳体的示意性剖视图；

图1B是显示线轴的示意性立体图；

图1C是显示绕组组件的示意性立体图；

图1D是显示磁体的示意性立体图；

图1E是显示用于检测转速的传统传感器的示意性剖视图；

图1F是显示音轮的示意性立体图；以及

图1G是示意性剖视图，显示出用于检测转速的传感器与音轮的接合状态；

图2是显示出图1G的用于检测转速的传统传感器的输出值的曲线图；

图3A至3H是示意图，显示出根据本发明第一实施例的用于检测转速的传感器，其中：

图3A是显示壳体的示意性立体图；

图3B是显示线轴的示意性立体图；

图3C是显示绕组组件的示意性立体图；

图3D是显示磁体的示意性立体图；

图3E是显示密封圈口的示意性立体图，该密封圈口作为单体注射成型在其上已经安装有磁体的绕组组件的外表面上；

图3F是显示用于检测转速的传感器的示意性立体图；

图3G是显示音轮的示意性立体图；以及

图3H是示意性剖视，显示出用于检测转速的传感器与音轮的接合状态；

图4是显示图3H的用于检测转速的传感器的输出值的曲线图；以及

图5A至5C是示意图，显示出根据本发明第二实施例的用于检测转速的传感器，其中：

图5A是显示壳体的示意性立体图；

图5B是示意性立体图，显示出作为单体注射成型在其上已经安装有磁体的绕组组件的外表面上的密封圈口；以及

图5C是显示用于检测转速的传感器的示意性立体图。

具体实施方式

下面将参照附图来详细说明根据本发明的用于检测转速的传感器。

图3A至3H是示意图，显示出根据本发明第一实施例的用于检测转速的传感器100b。图3A是显示壳体10b的示意性立体图。

壳体10b形成在该传感器100b的外部位置，用来阻挡外部磁场并防止由磁体50b产生的磁场向外泄漏。该壳体10b较之图1A的壳体10a在形状上更加简化。

图3B是显示线轴20b的示意性立体图。

线轴20b是其上安装有线圈30b和磁体50b的基本结构。端子从线轴20b伸出。

图3C是显示绕组组件40b的示意性立体图。

线圈30b缠绕在线轴20b的外圆周周围。绕组组件40b包括线轴20b以及缠绕在该线轴20b周围的线圈30b。

图3D是显示磁体50b的示意性立体图。

磁体50b与音轮200一起产生磁场。磁体50b形成为具有预定宽度和厚度的环状。N极和S极交替地形成在磁体50b的内圆周上。

图3E是示意性立体，显示出作为单体注射成型在其上已经安装有磁体50b的绕组组件40b外表面上的密封圈口70b。

密封圈口70b通过替换图1A的壳体10a的动态密封件，以密封和保护传感器100b的内部元件。密封圈口70b作为单体注射成型在绕组组件40b的外表面上，以环绕和保护绕组组件40b的外表面。具体地，密封圈口70b注射成型在线圈30b、线圈30b与端子之间的连接部分、以及端子和缆线60b之间的连接部分上，用于保护它们。

参照图3E，密封圈口70b作为单体注射成型在磁体50b的底表面上用来支撑该磁体50b，该磁体50b安装在线轴20b的内圆周的下端部处。因此，可以简化磁体50b的安装工艺。

图3F是显示用于检测转速的传感器100b的示意性立体图。

如图3F所示，用于检测转速的传感器100b包括壳体10b、线轴20b、端子、线圈30b、磁体50b、密封圈口70b以及缆线60b。

线圈30b缠绕在磁体50b和音轮200的磁场区域处，用来将磁场变化转变为电信号。因此，线圈30b与磁体50b相邻地缠绕。另外，线圈30b连接至所述端子。

缆线60b连接至所述端子，用于将在线圈30b中产生的感应电动势向外传送。

下面将简单地说明组装工艺。将线圈30b缠绕在线轴20b的外圆周周围，磁体50b置于线轴20b的内圆周上，密封圈口70b注射成型成为单体，并使壳体10b接合在所得结构上。

图3G是显示音轮200的示意性立体图。

音轮200与磁体50b一起产生磁场。音轮200形成为环状。在音轮200的外圆周上以预定间隔形成有多个齿。齿的数量与形成在磁体50b的内圆周上的磁极的数量，即N极和S极的数量相等。音轮200由磁性材料制成。

图3H为示意性剖视图，显示出用于检测转速的传感器100b与音轮200之间的接合状态。

如图3H所示，音轮200安装在线轴20b的内部，以形成与磁体50b同心的圆。

当音轮200旋转时，音轮200的齿与磁体50b的N极和S极之间的距离发生变化，因此由该音轮200和磁体50b形成的磁通量改变，从而对于线圈30b感应出电动势。

当音轮200的转速发生变化时，磁场的磁通量变化率也改变，因此感应电动势量发生变化。感应电动势通过缆线60b向外传送并被解析。即，如图4所示，以电压和频率的形式检测音轮200的转速作为电信号，并传送给作为车辆控制装置的ECU。

本发明的传感器适于作为单体安装在轴承上，并且特别适用于车辆的ABS系统。

图5A至5C是示意图，显示出根据本发明第二实施例的用于检测转速的传感器100c。图5A是显示壳体10c的示意性立体图。

如图5A所示，可以根据轴承来修改壳体10c的形状。

图5B是示意性立体图，显示出作为单体注射成型在其上已经安装有磁体的绕组组件的外表面上的密封圈口70c。

如图5B所示，在密封圈口70c的下部处形成有肋80，用以防止安装在轴承上的传感器100c损坏。在图3H的传感器结构中，传感器100b可能会由于轴承和传感器100b的错误组装而损坏。具体地，因为布置在下端部处的磁体50b易碎，所以很容易由于疏忽例如过量插入而产生破裂。因此，用于防止过接触的肋80从密封圈口70c的下端部向下伸出，从而防止用于检测转速的传感器100c由于与轴承的过接触而损坏。

图5C是显示用于检测转速的传感器100c的示意性立体图。

如图5C所示，可以根据用于将该传感器100c连接至车辆的ECU的连接器的形状来修改用于检测转速的传感器100c。

如上所述，根据本发明，用于检测转速的传感器通过改善密封性能而具有很高的可靠性，这可以通过除去传统的动态密封件，并通过注射成型工艺提供用于保护内部元件(例如，线圈和缆线)的新密封结构来实现。结果，降低了消费者索赔以及随之产生的花费。

此外，通过除去所述动态密封件降低了部件成本，并且通过简化组装工艺改善了生产率。

尽管对本发明的优选实施例进行了说明，但是应该理解，本发明不应限于这些优选实施例，对于本领域的技术人员来讲，可以在所附权利要求所要求保护的本发明的精神和范围内，对本发明进行多种变化和修改。

Claims (3)

1. 一种用于检测转速的传感器，包括：

绕组组件，其具有线轴和缠绕在该线轴周围的线圈；

布置在所述线圈附近的磁体，用于通过与进行相对转动的音轮一起产生磁场变化，从而对于所述线圈感应出电动势；

密封圈口，其作为单体注射成型在所述绕组组件的外表面上，用于环绕和保护所述绕组组件的外表面；以及

壳体，其在所述密封圈口的外部与该密封圈口相接合，

其中，所述磁体布置在所述线轴的内圆周的下端部处，并且所述密封圈口作为单体注射成型在所述磁体的底表面上，用来支撑该磁体。

2. 根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，包括：

端子，其形成在所述线轴上并与所述线圈相连；以及

与该端子相连的缆线，用于将在所述线圈中产生的感应电动势向外传送，

其中，所述密封圈口注射成型为单体，以环绕和保护所述线圈、所述线圈与所述端子之间的连接部分、以及所述端子与所述缆线之间的连接部分。

3. 根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，用于防止过接触的肋从所述密封圈口的下端部向下伸出，用以防止用于检测转速的所述传感器由于与轴承的过接触而损坏。

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