CN108591275A - 一种abs传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种ABS传感器。包括目标环；围绕目标环并适于感测目标环的旋转的传感器机构;以及连接到目标环和传感器机构的轴承密封子组件，其中目标环、传感器机构和轴承密封子组件一起限定了可作为单元化组件安装在具有不可旋转部分和可旋转部分的车轮轴承的轴承腔中，该目标环可连接到可旋转部分，传感器机构可连接到不可旋转部分上，其中当组合单元作为一个单元安装在车轮轴承的轴承腔中时，轴承密封子组件密封地保护目标环和传感器机构。

Description

一种ABS传感器
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种ABS传感器。
背景技术
ABS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，汽车动态控制系统(VDC)、汽车电子稳定程序(ESP)、防抱死制动系统（ABS）、自动变速器的控制系统等都需要轮速信息。所以ABS传感器是现代汽车中最为关键的传感器之一。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种ABS传感器。
本发明为实现上述目的而采取的技术方案为：
一种ABS传感器，包括目标环；围绕目标环并适于感测目标环的旋转的传感器机构;以及连接到目标环和传感器机构的轴承密封子组件，其中目标环、传感器机构和轴承密封子组件一起限定了可作为单元化组件安装在具有不可旋转部分和可旋转部分的车轮轴承的轴承腔中，该目标环可连接到可旋转部分，传感器机构可连接到不可旋转部分上，其中当组合单元作为一个单元安装在车轮轴承的轴承腔中时，轴承密封子组件密封地保护目标环和传感器机构。
作为进一步改进，所述轴承密封子组件包括具有纵向轴线的环形密封罐，所述环形密封罐具有能够与所述车轮轴承的不可旋转部分接合的纵向向内的第一端，并且具有径向向内的第二端，其中所述目标环布置在所述密封罐的第一端的径向内侧，并且具有目标凸缘，并且目标凸缘纵向地进入并径向地与密封罐的第二端重叠，所述目标凸缘和所述第二端各自定义一个迷宫密封齿。
作为进一步改进，所述密封罐包括设置在所述第一端和所述第二端之间并具有纵向面向入口的圆形凹槽的节段，所述轴承密封子组件包括与所述密封罐同轴对齐的环形抛油环，具有纵向向内的第一端部分，所述纵向向内的第一端部分连接到所述目标环并径向向内设置，抛油环具有第二端部分，所述第二端部分纵向地设置在所述密封罐的第二端的外部并且从所述第二端部径向向外延伸，抛油环和密封件径向向外延伸直到接近密封件的部分以限定迷宫式密封齿。
作为进一步改进，所述抛油环的第一端部分可与所述车轮轴承的可旋转部分接合。
作为进一步改进，所述传感器机构包括传感器元件和与所述纵向轴线同轴对齐并接触所述传感器元件的环形载体，其中所述环形载体在所述节段与所述第二端之间纵向接触，所述密封罐并且具有与密封罐的圆形凹槽接合的纵向入口边缘。
作为进一步改进，所述目标环包括保持环部分和附接到所述保持环部分的目标元件，并且其中所述目标环的目标凸缘是所述保持环部分的凸缘。
作为进一步改进，所述传感器机构还包括环形定子，所述环形定子具有将所述传感器元件固定到所述载体的纵向向外的第一和第二凸缘，其中所述第一和第二凸缘中的一个与所述车轮轴承的不可旋转部分接合。
作为进一步改进，还包括不可移动地附接到所述密封罐的电插头，所述电插头电连接到所述传感器元件并且适于电连接到车辆电线。
本发明使电插头基本不可移动地连接到传感器机构外壳，消除了对连接到悬架系统部件的传统支架的需求，并且电插头附接到该支架，消除了对传统“W形夹”的需要，并且消除了对传统运输的需求。具有用于包括目标环，传感器机构和轴承密封子组件的ABS传感器的组合组件减少了现有技术安装步骤的数量，并且消除了用于轴承腔和轮速的单独密封件的现有技术要求传感器。
附图说明
图1为本发明车轮用轴承的剖视图。
图2为本发明ABS传感器机构组件结构示意图。
图3为本发明ABS传感器的剖视图。
图4为本发明另一种ABS传感器的剖视图。
图5为本发明ABS传感器的爆炸图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1示，车轮用轴承10具有车轮用轴承非旋转部12，车轮用轴承旋转部14以及车轮速度传感器16，可旋转部14以不能旋转的方式安装与非旋部分12，ABS传感器16包括目标环18和传感器机构组件20，目标环18附接到车轮轴承10的可旋转部分14，传感器机构组件20具有传感器机构22、传感器机构外壳24和电插头26，传感器机构22设置成可旋转感测目标环18，用于车轮速度传感器的传感器机构和目标环的操作，传感器机构外壳24支撑传感器机构22并且附接到车轮轴承10的不可旋转部分12，电插头26不可移动地附接到传感器机构外壳24，电连接到传感器机构22，并且适于电连接到车辆计算机电缆28。
电插头26基本上仅通过传感器机构壳体24固定。电插头26永久地连接到传感器机构壳体24上。
电插头26直接附接到传感器机构外壳24，电插头26具有插头壳体30，并且插头壳体30直接附接到传感器机构壳体24，插头壳体30永久地附接到传感器机构壳体24，ABS传感器16是防抱死制动系统（ABS）传感器。
图2所示，ABS传感器机构组件20具有传感器机构壳体34（其支撑传感器机构36）和电气插头壳体38，插头40限定了单片结构42。其中传感器机构壳体24和插头壳体30是单独的部件。车轮轴承10的不可旋转部分12连接到车辆悬架系统转向节44上。
不可旋转部分用螺栓连接到转向节44上（使用相同的螺栓孔将关节附连到支柱）。在另一种方法中，不可旋转部分12被压配到转向节44上。转向节44具有允许电插头26留出空间的切口。
在一个示例中，这种切口对于不再是传统运输护罩而言是正式需要的需要。在该实施方式中，在车轮轴承10的可旋转部分14上安装有车轮螺栓46。通过使用凸耳螺母将车轮连接到车轮螺栓46。在一个示例中，不可旋转部分12是轮毂，并且可旋转部分14是主轴并且包括内侧内座圈48，其中，其他座圈是不可旋转和可旋转部分的整体部分，其提供内侧和外侧用于滚动元件50的滚道。滚动元件50的类型（球，滚筒等）（或者用磁性或空气轴承等代替）由技术人员决定。其他的实施和轴承部分的例子由技术人员决定。典型地，车轮轴承包括保护轴承腔的内侧和外侧密封件。
传感器机构组件包括内侧密封件的不可旋转部分，并且目标环包括内侧密封件的可旋转部分，电插头26在内部电连接到传感器机构22，这意味着导线连接不从组装的传感器机构组件20的外部暴露。
在车辆组装的一种方法中，车辆车轮轴承10作为组装单元被带入，以使其不可旋转部分12连接到车辆悬架系统关节44上。然后，车辆计算机电缆28被电连接到最后，车轮连接到车轮螺栓46，
所示的传感器机构组件20具有车轮速度传感器机构22，传感器机构外壳24和电插头26，用于车轮的传感器机构例如防抱死制动系统（ABS）车轮速度传感器等高速传感器是众所周知的。传感器机构壳体24支撑传感器机构22，电气插头26基本不可移动地附接到传感器机构壳体24，电连接到车辆ABS传感器机构22，并且适于电连接到车辆线轮52，ABS传感器机构组件20不限于附接到车轮轴承的不可旋转部分。在一个示例中，ABS传感器机构组件附接到非承载车辆构件，轮速度传感器机构22直接或间接地感测车轮旋转，但不限于感测附接到车轮轴承的可旋转部分的目标环或目标环的旋转。电插头26适用于电连接的车线52不限于车辆计算机电缆。在一个示例中，车辆线52是速度计线。
如图3-5所示，一种ABS传感器110包括目标环112，传感器机构114和轴承密封子组件116，传感器机构114围绕目标环112并适于感测目标环112的旋转。轴承密封子组件116连接到目标环112和传感器机构114，目标环112，传感器机构114和轴承密封子组件116一起限定了单元化组件118，其可作为一个单元安装在具有轴承腔的车轮轴承122，该车轮轴承122具有不可旋转部分124和可旋转部分126，目标环112可连接到可旋转部分126，并且传感器机构114可连接到不可旋转部分，当单元化组件118作为一个单元安装在车轮轴承122的轴承腔120中时，轴承密封子组件116密封地保护目标环112和传感器机构114 。
在一个应用中，目标环112包括磁性编码器，并且传感器机构114包括诸如传感器线圈的无源传感器元件。在另一个非限制性示例中，传感器机构114包括诸如霍尔效应传感器的有源传感器元件。在进一步的非限制性示例中，传感器机构114包括光学传感器。在一个应用中，车轮轴承122的可旋转部分是连接到驱动（或非驱动）轴的主轴，并且车轮轴承的不可旋转部分是连接到悬架系统转向节构件。在另一个非限制性示例中，主轴是非旋转构件，轮毂是旋转构件。
轴承密封子组件116包括具有纵向轴线130的环形密封罐128，该纵向轴线130具有可与车轮轴承122的不可旋转部分124接合的纵向向内的第一端132，并且具有径向向内的第二端134，第一端132在将单元化组件118安装在轴承腔120中，且比第二端134更纵向地进入轴承腔120中。第二端部134比第一端部132更朝向纵向轴线130径向向内设置。目标环112设置在密封罐128的第一端部132的径向内部，并且具有设置的目标凸缘140纵向地进入并径向地与密封罐128的第二端134重叠。目标凸缘140和第二端134各自限定迷宫式密封齿。在一个变型中，密封罐128包括设置在第一和第二端132和134之间并具有纵向面向内的圆形凹槽144的节段142，在该变型中，轴承密封子组件116包括同轴的环形抛油环146与密封罐128对齐，具有纵向向内的第一端部分148，该纵向向内的第一端部分148连接到目标环112并且径向向内设置。抛油环146还具有第二端部分150，该第二端部分纵向地设置在第一端部150的外部，密封罐128的第二端134在甩油环146和密封罐128之间限定密封腔152，在一个实施例中，密封腔152包含图中省略的柔性（例如弹性体）密封唇为清楚起见。当组合式组件118安装在轴承腔120中时，第一端部148比第二端部150更纵向地进入轴承腔120内。第二端部150径向向外延伸直到接近区段142的密封罐128来限定迷宫式密封齿。在一个实施方式中，第一端部148可与车轮轴承122的可旋转部分126接合。在一个变型中，传感器机构114包括传感器元件154和环形载体（有时也称为线轴） 156与纵向轴线130同轴对齐并接触传感器元件154，环形载体156纵向接触密封罐128的区段142和第二端134之间的密封罐128，环形载体156具有纵向入口边缘158接合密封罐128的圆形凹槽144，
在一种设计中，ABS传感器110还包括不可移动地附接到密封罐128的电插头160，其电连接到传感器元件154（例如通过端子162），并且适用于电连接到车辆电线52。在另一种设计中，电插头通过电连接到传感器元件的辫形导线可移动地附接到密封罐。在一种构造中，目标环112包括保持环部分164和附接到保持环部分164的目标元件166，目标环112的目标凸缘140是保持环的凸缘部分164，目标元件的一个示例而非限制是磁性编码器。
在一个实施方式中，传感器机构114还包括环形定子168，其具有纵向向外的第一和第二凸缘170，172，将传感器元件154固定到托架156上。第一和第二凸缘170，172中的一个与车轮轴承122的不可旋转部分124接合。
在一个应用中，对于从动车轮，车轮轴承122的可旋转部分126附接到车辆驱动轴174，不可旋转部分车轮轴承122的车轮轴承124,124连接到悬架系统转向节构件176上。车轮轴承122包括作为滚动元件的滚珠178，并且可旋转部分126包括内圈180。目标元件166（诸如磁性编码器）被模制到目标环112的保持环部分164上。密封唇由柔性材料模制到密封罐128上。电插头160由塑料材料模制到密封罐128以形成密封连接器主体。密封唇被润滑并且抛油环146被组装到密封罐128中到控制密封功能的位置。当使用磁性编码器类型的目标元件时，目标元件166由柔性材料（具有嵌入的磁性粒子）模制到目标环112的保持环部分164上。磁性编码器被多极对磁化。然后将目标环112压到抛油环146的压入直径的外径上。卡环部分164的目标凸缘140允许抵靠抛油环146的内凸缘182的主动止动。目标凸缘目标环112的保持环部分164上的保持环140保持甩油环146和密封罐128自行解体。
目标凸缘140还为无源传感器元件电路提供磁耦合。传感器元件154与载体156一起放置（例如传感器线圈缠绕在线轴或载体上或者有源传感器元件插入载体中）。然后将其插入到定子168中。定子168上的齿数与磁性编码器上的极对数匹配。传感器机构114被压入密封罐128中。传感器机构114通过与密封罐128的圆形槽144接合的载体156的边缘158保持在密封罐128中。ABS传感器110的部件被组装成组合单元组件118，作为组合单元118的ABS传感器110被压到不可旋转且可旋转，车轮轴承122的部分124和126。抛油环146的第一端部148被压到内环180上，直到抛油环凸缘184底部在可旋转的内环180的顶表面上同时，密封罐128的第一端132被压到车轮轴承122的不可旋转部分124的轮毂先导部分的外径上。冲压工具保持位于抛油环146和密封罐128之间的位置。在该步骤中，作为组合单元118的ABS传感器110被组装到车轮轴承122，当目标环112的抛油环146在可旋转部分126 （包括内圈180）由车辆驱动轴174驱动（或由车辆非驱动轴旋转）。具有密封腔132的固定密封罐128保护轴承122免受污染。传感器元件154连同定子168的齿将变化的磁场转换为电信号。
应该注意的是，可以使用有源传感器元件（诸如霍尔效应，磁阻，光学或其他装置）或无源传感器元件，并且可以使用除了磁性编码器之外的目标元件。这提供了其他或未来的传感技术，而无需重新设计ABS传感器110，在一种材料选择中，密封罐128基本上由钢组成，并且抛油环146基本上由不锈钢组成。在一个实施方式中，保持环部分164和定子168各自基本由钢构成。
在一个应用中，载体156和电插头160的壳体各自基本上由塑料构成。ABS传感器110通过将传感器元件154和目标元件166封闭在密封的轴承腔120中来保护传感器元件154和目标元件166，因此，ABS传感器110不必包覆成型以保护它免受外部环境。这消除了制造步骤和潜在的质量问题。它还通过消除过度模制材料和需要的防腐保护来降低成本。值得注意的是，密封功能已通过添加由目标环112的目标凸缘140产生的迷宫齿和由密封壳128的第二端134产生的迷宫齿而得到改进。甩油环146和密封罐128延长潜在的泄漏路径。此外，抛油环146的抛油环法兰184增加了抛油环146和内环180之间的潜在泄漏路径。ABS传感器110与车轮轴承122的组装被减少为一次加压操作而不是典型的现有技术中需要三个操作。
使电插头基本不可移动地连接到传感器机构外壳，消除了对连接到悬架系统部件的传统支架的需求，并且电插头附接到该支架，消除了对传统“W形夹”的需要，并且消除了对传统运输的需求。具有用于包括目标环，传感器机构和轴承密封子组件的ABS传感器的组合组件减少了现有技术安装步骤的数量，并且消除了用于轴承腔和轮速的单独密封件的现有技术要求传感器。

Claims (8)

1.一种ABS传感器，其特征在于：包括目标环；围绕目标环并适于感测目标环的旋转的传感器机构;以及连接到目标环和传感器机构的轴承密封子组件，其中目标环、传感器机构和轴承密封子组件一起限定了可作为单元化组件安装在具有不可旋转部分和可旋转部分的车轮轴承的轴承腔中，该目标环可连接到可旋转部分，传感器机构可连接到不可旋转部分上，其中当组合单元作为一个单元安装在车轮轴承的轴承腔中时，轴承密封子组件密封地保护目标环和传感器机构。
2.根据权利要求1所述的一种ABS传感器，其特征在于：所述轴承密封子组件包括具有纵向轴线的环形密封罐，所述环形密封罐具有能够与所述车轮轴承的不可旋转部分接合的纵向向内的第一端，并且具有径向向内的第二端，其中所述目标环布置在所述密封罐的第一端的径向内侧，并且具有目标凸缘，并且目标凸缘纵向地进入并径向地与密封罐的第二端重叠，所述目标凸缘和所述第二端各自定义一个迷宫密封齿。
3.根据权利要求2所述的一种ABS传感器，其特征在于：所述密封罐包括设置在所述第一端和所述第二端之间并具有纵向面向入口的圆形凹槽的节段，所述轴承密封子组件包括与所述密封罐同轴对齐的环形抛油环，具有纵向向内的第一端部分，所述纵向向内的第一端部分连接到所述目标环并径向向内设置，抛油环具有第二端部分，所述第二端部分纵向地设置在所述密封罐的第二端的外部并且从所述第二端部径向向外延伸，抛油环和密封件径向向外延伸直到接近密封件的部分以限定迷宫式密封齿。
4.根据权利要求3所述的一种ABS传感器，其特征在于：所述抛油环的第一端部分可与所述车轮轴承的可旋转部分接合。
5.根据权利要求4所述的一种ABS传感器，其特征在于：所述传感器机构包括传感器元件和与所述纵向轴线同轴对齐并接触所述传感器元件的环形载体，其中所述环形载体在所述节段与所述第二端之间纵向接触，所述密封罐并且具有与密封罐的圆形凹槽接合的纵向入口边缘。
6.根据权利要求5所述的一种ABS传感器，其特征在于：所述目标环包括保持环部分和附接到所述保持环部分的目标元件，并且其中所述目标环的目标凸缘是所述保持环部分的凸缘。
7.根据权利要求6述的一种ABS传感器，其特征在于：所述传感器机构还包括环形定子，所述环形定子具有将所述传感器元件固定到所述载体的纵向向外的第一和第二凸缘，其中所述第一和第二凸缘中的一个与所述车轮轴承的不可旋转部分接合。
8.根据权利要求1-7意一项所述的一种ABS传感器，其特征在于：还包括不可移动地附接到所述密封罐的电插头，所述电插头电连接到所述传感器元件并且适于电连接到车辆电线。
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