CN108535506A - 一种汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构 - Google Patents

一种汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，包括外壳体本体和保护外壳，所述外壳体本体的外部设置有电磁屏蔽片，所述电磁屏蔽片与外壳体本体通过胶水粘贴固定，且电磁屏蔽片上设置有透气孔，所述保护外壳的内表壁两端均通过固定螺栓固定连接有第一安装块，所述电磁屏蔽片的外表壁两侧均设置有第二安装块，本发明设置了减震弹簧、第一安装块、第二安装块、保护外壳和散热孔，第一安装块与第二安装块便于固定减震弹簧，保护外壳起到支撑减震弹簧一侧的作用，且保护外壳上设置有散热孔，便于轮速传感器的散热，减震弹簧可将轮速传感器在颠簸路段中的冲击力减小，解决了轮速传感器长时间颠簸容易损坏的问题。

Description

一种汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构
技术领域
本发明属于轮速传感器技术领域，具体涉及汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构。
背景技术
现代汽车的ABS系统中都设置有电磁感应式的轮速传感器，它可以安装在主减速器或变速器中，分为主动、被动两种基本形式，轮速传感器是用来测量汽车车轮转速的传感器，对于现代汽车而言，轮速信息是必不可少的，所以轮速传感器是现代汽车中最为关键的传感器之一，一般来说，所有的转速传感器都可以作为轮速传感器，但是考虑到车轮的工作环境以及空间大小等实际因素，常用的轮速传感器主要有:磁电式轮速传感器、霍尔式轮速传感器，磁电式轮速传感器一般由磁感应传感头和齿圈组成，传感头由永磁铁、极轴、感应线圈等组成，齿圈是一个运动部件，传感头磁极与齿圈的端面有一定间隙，磁电式轮速传感器是由永磁性磁芯和线圈组成，磁力线从磁芯的一极出来，穿过齿圈和空气，返回到磁芯的另一极，由于传感器的线圈圈绕在磁芯上，因此，这些磁力线也会穿过线圈，当车轮旋转时，与车轮同步的齿圈(转子)随之旋转，齿圈上的齿和间隙依次快速经过传感器的磁场，其结果是改变了磁路的磁阻，从而导致线圈中感应电势发生变化，产生一定幅值、频率的电势脉冲。
但是目前市场上的汽车磁电式轮速传感器，在使用时存在一些缺陷，轮速传感器的屏蔽磁场能力不佳，且轮速传感器长时间颠簸容易损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，以解决上述背景技术中提出的轮速传感器的屏蔽磁场能力不佳，且轮速传感器长时间颠簸容易损坏的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，包括外壳体本体和保护外壳，所述外壳体本体的外部设置有电磁屏蔽片，所述电磁屏蔽片与外壳体本体通过胶水粘贴固定，且电磁屏蔽片上设置有透气孔。
优选的，所述保护外壳的内表壁两端均通过固定螺栓固定连接有第一安装块，所述电磁屏蔽片的外表壁两侧均设置有第二安装块，所述第一安装块与第二安装块之间固定连接有减震弹簧，所述第一安装块的长和宽与第二安装块的长和宽相等，所述保护外壳上开设有散热孔。
优选的，所述外壳体本体的一侧设置有固定块，所述固定块的一侧设置有电缆，所述电缆的直径小于固定块的直径。
优选的，所述外壳体本体的内部设置有永磁体、感应线圈和极轴，所述永磁体位于极轴的上方，所述感应线圈位于永磁体和极轴的外部，所述极轴的一端延伸至外壳体本体的外部。
优选的，所述电缆与外接电源电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明设置了减震弹簧、第一安装块、第二安装块、保护外壳和散热孔，第一安装块与第二安装块便于固定减震弹簧，保护外壳起到支撑减震弹簧一侧的作用，且保护外壳上设置有散热孔，便于轮速传感器的散热，减震弹簧可将轮速传感器在颠簸路段中的冲击力减小，解决了轮速传感器长时间颠簸容易损坏的问题。
（2）本发明设置了电磁屏蔽片，电磁屏蔽片可将外界的电磁波干扰屏蔽掉，防止外界电磁波干扰轮速传感器的正常信号传输，解决了轮速传感器的屏蔽磁场能力不佳的问题。
附图说明
图1为本发明的内部结构示意图；
图2为本发明的外观图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的第一安装块的侧视图；
图中：1-外壳体本体、2-固定块、3-电缆、4-永磁体、5-减震弹簧、6-感应线圈、7-第一安装块、8-电磁屏蔽片、9-极轴、10-第二安装块、11-保护外壳、12-散热孔、13-固定螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，包括外壳体本体1和保护外壳11，外壳体本体1起到保护轮速传感器内部结构的作用，防止轮速传感器内部结构损坏，外壳体本体1的外部设置有电磁屏蔽片8，电磁屏蔽片8与外壳体本体1通过胶水粘贴固定，且电磁屏蔽片8上设置有透气孔。
进一步的，保护外壳11的内表壁两端均通过固定螺栓13固定连接有第一安装块7，固定螺栓13便于安装固定第一安装块7，电磁屏蔽片8的外表壁两侧均设置有第二安装块10，第一安装块7与第二安装块10之间固定连接有减震弹簧5，第一安装块7的长和宽与第二安装块10的长和宽相等，保护外壳11上开设有散热孔12，散热孔12起到为轮速传感器散热的功能，防止轮速传感器温度过高。
具体的，外壳体本体1的一侧设置有固定块2，固定块2的一侧设置有电缆3，电缆3的直径小于固定块2的直径。
值得说明的是，外壳体本体1的内部设置有永磁体4、感应线圈6和极轴9，永磁体4位于极轴9的上方，感应线圈6位于永磁体4和极轴9的外部，极轴9的一端延伸至外壳体本体1的外部。
进一步的，电缆3与外接电源电性连接，
本发明的工作原理及使用流程：该发明在使用时，使用人员先将电缆3与车辆电源连接，磁力线从永磁体4的一极出来，穿过齿圈和空气，返回到永磁体4的另一极，由于传感器的感应线圈6绕在永磁体4上，因此这些磁力线也会穿过感应线圈6，当车轮旋转时，与车轮同步的齿圈随之旋转，齿圈上的齿和间隙依次快速经过传感器的磁场，其结果是改变了磁路的磁阻，从而导致感应线圈6感应电势发生变化，产生一定幅值、频率和电势脉冲，反应了车轮旋转的快慢，第一安装块7与第二安装块10便于固定减震弹簧5，保护外壳11起到支撑减震弹簧5一侧的作用，且保护外壳11上设置有散热孔12，便于轮速传感器的散热，减震弹簧5可将轮速传感器在颠簸路段中的冲击力减小，电磁屏蔽片8可将外界的电磁波干扰屏蔽，固定块2便于固定电缆3。
所述电磁屏蔽片（8）采用复合纳米电磁波屏蔽材料制备而成，采用加温加压的方式固化成型最终样品，加入磁性粒子不是简单的复合叠加，提高材料的磁导率同时对初始进入磁屏蔽体的泄露磁进行再次磁屏蔽，从而使通过磁屏蔽体的泄露磁通明显减少；因此材料除了具有一般填充型屏蔽材料的优点之外，还具有特殊的层间结构，即以镀铝玻璃纤维为导电物的填充层处于中间，树脂基体浮于表层的“树脂一镀铝纤维一树脂”三体系结构，这样的层状结构与普通各向同性的导电材料相比，具有更多重反射界面，使电磁波在穿越材料时遇到多次阻抗突变的界面而产生多重反射，因而整体屏蔽效能高，响应频率范围也较广。其具体制备方法如下：
实施例1
复合纳米电磁波屏蔽材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将60g镁酚醛树脂和10gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；
步骤2、裁剪好的短纤维30g转移至瓷钵盂中倒入上述树脂溶液进行初步混料，通过挤压，搓揉使纤维和树脂均匀混合，待混合物粘度变大时，再向盛树脂的烧杯倒入适量丙酮溶液，洗涮后倒入钵盂稀释混合物；
步骤3、已经混合均匀的纤维一树脂体系混合物置于通风橱中挥发、固化72小时；
步骤4、将温控箱目标温度调至180℃，当温度接近165℃时，调节目标温度为165℃；
步骤5、将混合物料手工分成尺寸为4cm2左右片状，手工迅速的将其均匀放入模压腔中，尽量保持平整；
步骤6、启动压机并观察压力表，待显示有压力时开始计时，先粗调压力至20MPa，然后通过微调钮较为精确的保持此压力；
步骤7、待反应结束，切断供热电源，仍然保持压力等待样品温度降低，降至室温后即可拆卸模具取出磁屏蔽材料样品。
所述的Fe3O4磁性粒子制备方法如下：
将14.0g六水合三氯化铁、4.2g醋酸钠和1.4g柠檬酸钠溶解在70ml乙二醇中,在160℃下机械搅拌1h,然后置于含有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中,将反应釜放置于200℃的烘箱中16h,取出,水冷却至室温；用磁铁分离出产物,并用无水乙醇和去离子水洗涤除去未反应的原料,最后得到Fe3O4磁性粒子。
实施例2
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将50g镁酚醛树脂和10gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；其余步骤同实施例1。
实施例3
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将40g镁酚醛树脂和10gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；其余步骤同实施例1。
实施例4
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将30g镁酚醛树脂和10gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；其余步骤同实施例1。
实施例5
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将20g镁酚醛树脂和10gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；其余步骤同实施例1。
实施例6
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将10g镁酚醛树脂和10gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；其余步骤同实施例1。
实施例7
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将60g镁酚醛树脂和5gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；其余步骤同实施例1。
实施例8
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将60g镁酚醛树脂和15gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；其余步骤同实施例1。
实施例9
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将60g镁酚醛树脂和20gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；其余步骤同实施例1。
实施例10
步骤1、将2m长的镀铝玻璃纤维裁剪成约40mm长的短纤维，将60g镁酚醛树脂和1.0gFe3O4磁性粒子倾倒至250m1烧杯中，然后往其中倒入25ml的10%丙酮溶液，一边倾倒一边搅拌；其余步骤同实施例1。
对照例1
与实施例1不同点在于：磁屏蔽材料制备步骤1中，不再加入镀铝玻璃纤维，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例2
与实施例1不同点在于：磁屏蔽材料制备步骤1中，用玻璃纤维取代镀铝玻璃纤维用量不变，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例3
与实施例1不同点在于：磁屏蔽材料制备步骤1中，加入25ml的80%丙酮溶液，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例4
与实施例1不同点在于：磁屏蔽材料制备步骤1中，不再加入丙酮溶液，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例5
与实施例1不同点在于：磁屏蔽材料制备步骤1中，不再加入Fe3O4磁性粒子，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例6
与实施例1不同点在于：磁屏蔽材料制备步骤1中，用等量的白炭黑取代Fe3O4磁性粒子，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例7
与实施例1不同点在于：Fe3O4磁性粒子制备步骤中，不再加入醋酸钠；其余步骤与实施例1完全相同。
对照例8
与实施例1不同点在于：Fe3O4磁性粒子制备步骤中，不再加入柠檬酸铵；其余步骤与实施例1完全相同。
对照例9
与实施例1不同点在于：Fe3O4磁性粒子制备步骤中，六水合三氯化铁、醋酸钠和柠檬酸钠质量比为5：2：1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例10
与实施例1不同点在于：Fe3O4磁性粒子制备步骤中，六水合三氯化铁、醋酸钠和柠檬酸钠质量比为1：1：1，其余步骤与实施例1完全相同。
射频电磁场屏蔽效能采用安捷伦4396B网络/频谱/阻抗分析仪进行测量，屏蔽效能测试方法参照中华人民共和国电子行业军用标准SJ20524-1995《材料屏蔽效能测试方法》进行测量;频率为1.5GHz条件下，屏蔽效能测试结果如表所示
实验结果表明电磁屏蔽片（8）具有良好的磁屏蔽效果，在测试条件一定时，屏蔽效能（SE）越高，磁屏蔽效果越好，反之越差；在镀铝玻璃纤维、镁酚醛树脂、Fe3O4磁性粒子质量比为3：6：1时，其他配料固定，制备效果最好，与实施例1不同点在于，实施例2至实施例10分别改变主要原料镀铝玻璃纤维、镁酚醛树脂、Fe3O4磁性粒子的用量和配比，对材料的屏蔽效能有不同的影响；对照例1至对照例2不再加入镀铝玻璃纤维并用普通玻璃纤维取代，其他步骤完全相同，导致屏蔽效能明显降低，说明镀铝玻璃纤维对材料磁屏蔽性能影响很大；对照例3至对照例4调节制备工艺，不再加入丙酮或加大丙酮用量，效果依然不好，说明丙酮对镁酚醛树脂的复合加工很重要；对照例5至对照例6不再加入Fe3O4磁性粒子并用等量的白炭黑取代，使得屏蔽效能明显降低，磁屏蔽效果明显变差，说明Fe3O4磁性粒子是重要的材料组分；对照例7至对照例10不再加入醋酸钠和柠檬酸钠并改变六水合三氯化铁的配比用量，铁磁粒子的导磁率发生变化，屏蔽效果明显变差，屏蔽效能依然不高；因此使用本发明电磁屏蔽片（8）具有良好的磁屏蔽效果。

Claims (6)

1.一种汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，包括外壳体本体（1）和保护外壳（11），其特征在于：所述外壳体本体（1）的外部设置有电磁屏蔽片（8），所述电磁屏蔽片（8）与外壳体本体（1）通过胶水粘贴固定，且电磁屏蔽片（8）上设置有透气孔。
2.根据权利要求1所述的一种汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，其特征在于：所述保护外壳（11）的内表壁两端均通过固定螺栓（13）固定连接有第一安装块（7），所述电磁屏蔽片（8）的外表壁两侧均设置有第二安装块（10），所述第一安装块（7）与第二安装块（10）之间固定连接有减震弹簧（5），所述第一安装块（7）的长和宽与第二安装块（10）的长和宽相等，所述保护外壳（11）上开设有散热孔（12）。
3.根据权利要求1所述的一种汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，其特征在于：所述外壳体本体（1）的一侧设置有固定块（2），所述固定块（2）的一侧设置有电缆（3），所述电缆（3）的直径小于固定块（2）的直径。
4.根据权利要求3所述的一种汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，其特征在于：所述外壳体本体（1）的内部设置有永磁体（4）、感应线圈（6）和极轴（9），所述永磁体（4）位于极轴（9）的上方，所述感应线圈（6）位于永磁体（4）和极轴（9）的外部，所述极轴（9）的一端延伸至外壳体本体（1）的外部。
5.根据权利要求3所述的一种汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，其特征在于：所述电缆（3）与外接电源电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种汽车磁电式轮速传感器的屏蔽结构，其特征在于：所述电磁屏蔽片（8）采用复合纳米电磁波屏蔽材料制备而成。
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