CN113924232B - 用于商用车的车轮转数传感器 - Google Patents

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Abstract

一种用于商用车的车轮转数传感器(1)，其具有带有预定的检测方向的有源的脉冲传感器(6)以及壳体(8)，该壳体至少部分地包围脉冲传感器(6)。壳体(8)具有第一构件(3)和第二构件(7)，该第一构件(3)可至少部分地由第二构件包围，且该第一构件(3)可至少部分地与第二构件形状配合地连接。脉冲传感器(6)固定在第一构件(3)上，且径向电缆输出端(10)与第二构件(7)一体地构成且沿不同于车轮转数传感器(1)的轴(12)的方向的另一方向引导电缆(4)。第一构件(3)沿轴(12)的方向具有第一区域(14)，该第一区域在其圆周上具有不同于旋转对称轮廓的轮廓，且第二构件(7)具有第二区域，该第二区域的内轮廓至少部分地与第一区域(14)的圆周上的轮廓一致。第一区域(14)的圆周上的轮廓各自在绕轴(12)的预定的角度步进中具有形状特征(15)，从而第一构件(3)在绕轴(12)的预定的角度步进中限定第一构件(3)相对于第二构件(7)的取向，以便在脉冲传感器(6)的检测方向(11)与径向电缆输出端(10)之间提供绕轴(12)预定的角度。

Description

用于商用车的车轮转数传感器
技术领域
本发明涉及用于商用车的车轮转数传感器、特别是如下这样的用于商用车的车轮转数传感器，其设置在商用车的行走机构上车轮的制动器的区域中。
背景技术
车辆的各个车轮的车轮转数的检测当今是需要的，以便能实现辅助系统、例如防抱死系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)、电子稳定程序(ESP)的功能。在此需要准确的检测，以便在非常情况下驱控相应算法。为了准确检测车轮转数，已知如下车轮转数传感器，其设置在车辆车轮的区域中，以便尽可能直接地、没有偏差地通过机械传递来检测转数。
在轿车领域中越来越多地应用有源的车轮转数传感器，其已经在车轮转数传感器中产生信号，该信号例如具有与转数无关的、不变的幅度。由此已经在车轮转数传感器中产生数据协议，其例如可以通过总线系统传输、在控制装置中被分析处理。此外，存在的可能在于，实现诊断功能。然而在商用车领域中有源的车轮转数传感器的应用迄今不可能，因为在此在车轮的区域中传感器的热负荷大于在轿车领域中的情况，且特别是霍尔传感器的芯片承受不住热负荷。
此外，出于这个原因，对于有源的车轮转数传感器采用AMR(各向异性磁阻)传感器，其中AMR传感器具有带有“各向异性磁阻”效应的芯片。然而，AMR传感器相比于霍尔传感器具有如下缺点：AMR传感器仅仅具有确定的检测方向，沿该检测方向可以检测脉冲传感器的运动，相比之下传统的霍尔传感器不限于确定的检测方向，而是可以检测每个方向上的运动。因此，在应用AMR传感器的情况下必要的是，将车轮转数传感器以预定的取向装配到车辆中。
然而，由于结构空间的限制需要的是，在具有伸长的形状的车轮转数传感器的情况下不是轴向地在车轮转数传感器的一端上设有电缆输出端，而是设有径向电缆输出端。然而，在此存在的问题在于，根据存在的结构空间关于AMR传感器的取向必须在不同的角位置设有车轮转数传感器的电缆输出端。这提高制造成本，因为例如在车轮转数传感器——其壳体以注塑方法制造——的情况下需要不同的工具用于具有在不同角位置的电缆输出端的车轮转数传感器。
发明内容
于是，本发明的任务在于，消除上述缺点并且提供一种车轮转数传感器，其也可在受限的结构空间中在具有较高热负荷的区域中使用。
该任务通过按照权利要求1的车轮转数传感器和按照权利要求6的方法解决。有利的改进包含在从属权利要求中。
按照本发明的一个方面，用于商用车的车轮转数传感器具有：带有预定的检测方向的有源的脉冲传感器以及壳体，该壳体构成为用于至少部分地包围脉冲传感器。通过脉冲传感器可检测脉冲发送器沿预定的检测方向的运动；且车轮转数传感器具有轴，其中该轴的方向如此限定，使得其垂直于脉冲传感器的检测方向定向。壳体具有第一构件和第二构件，该第一构件可至少部分地由第二构件包围，且该第一构件可至少部分地与第二构件形状配合地连接。脉冲传感器固定在第一构件上，且车轮转数传感器具有径向电缆输出端，该径向电缆输出端相对于所述脉冲传感器的轴径向地定向且将电缆从车轮转数传感器导出，其中该径向电缆输出端与第二构件一体地如此构成，使得沿不同于车轮转数传感器的轴的方向的另一方向导出电缆。第一构件沿轴的方向具有第一区域，该第一区域在其圆周上具有不同于旋转对称轮廓的轮廓，且第二构件具有第二区域，该第二区域的内轮廓至少部分地构成为与第一区域的圆周上的轮廓互补，并且第一区域的圆周上的轮廓各自在绕轴的预定的角度步进中具有形状特征，从而第一构件如此构成，使得在连接时第一构件相对于第二构件的取向可在绕轴的预定的角度步进中限定，以便在脉冲传感器的检测方向与径向电缆输出端之间提供绕轴预定的角。
有源的脉冲传感器是检测脉冲的传感器，该脉冲通过在传感器的检测区域中磁场的变化而产生。在传感器的区域中磁场的变化或者通过将磁体、例如具有设置在其上的永磁体的旋转磁极转子引入检测区域中或者通过改变传感器的区域中的静磁场而实现。通过将铁磁体引入检测区域中而改变静磁场。在此，在圆周上具有齿和空隙的脉冲轮在传感器的检测区域中运动且检测由于运动经过检测区域的齿和空隙引起的磁场的变化。在此可以检测不仅从齿至空隙的过渡而且可以检测从空隙至齿的过渡。
通过这样的车轮转数传感器可能的是，例如在用于第二构件的第二构件注塑工具中制造具有在脉冲传感器的检测方向与径向电缆输出端之间不同的角配置的车轮转数传感器。
在车轮转数传感器的一个有利改进中，脉冲传感器具有AMR传感器。
AMR传感器提供高分辨率和高精度。此外，AMR传感器相比于其他传感器针对油、污物和环境温度是相对不敏感的。
按照车轮转数传感器的一个有利改进，第一构件构成为塑料成型件，且第二构件通过以塑料注塑包封第一构件构成。
因为通过以塑料注塑包封第一构件——该塑料形成第二构件——形成车轮转数传感器的壳体，所以这种车轮转数传感器可成本有利地制造。
在车轮转数传感器的另一有利改进中，第一构件和第二构件具有相同材料。
这样的车轮转数传感器具有的优点在于，第一和第二构件的材料的热膨胀系数相同，从而在热负荷的情况下使得在车轮转数传感器的壳体中出现内应力的可能最小化。
按照车轮转数传感器的另一有利改进，预定的角度步进处于80°至100°的范围中、特别优选地在90°。
具有这样的范畴(Raster)的车轮转数传感器的制造对于通常的应用情况总是提供脉冲传感器的检测方向与径向电缆输出端之间适合的角配置。
在车轮转数传感器的另一有利改进中，预定的角度步进处于40°至50°的范围中、特别优选地在45°。
具有这样的范畴的车轮转数传感器的制造对于具有特别受限结构空间的应用情况提供脉冲传感器的检测方向与径向电缆输出端之间适合的角配置。
按照本发明的另一方面，方法具有如下步骤：在用于包括径向电缆输出端在内制造第二构件的第二构件注塑工具中提供预装配组件，该预装配组件具有预装配的第一构件、脉冲传感器和电缆；在注塑工具中通过将形状特征之一引入第二构件注塑工具的相应的对应形状特征中使第一构件如此取向，使得在脉冲传感器与径向电缆输出端之间环绕车轮转数传感器的轴确定期望的预定角；注塑包封第一构件和电缆，从而环绕第一构件制造具有径向电缆输出端的第二构件。
通过这种方法可能的是，在用于第二构件的唯一注塑工具中可变地制造在脉冲传感器的检测方向与径向电缆输出端之间具有不同角配置的车轮转数传感器。
按照方法的另一有利改进，该方法包含用于制造预装配组件的附加的步骤：在第一构件注塑工具中注塑包封导流轨；将电缆与导流轨连接；即将脉冲传感器与导流轨连接。
利用这些步骤可能的是，在预装配组件中成本有利地固定和连接车轮转数传感器的各功能件，其中预装配组件随后为了保护各功能件可再次被成本有利地注塑包封。
附图说明
在下文中参照附图借助于实施例阐明本发明。
特别是示出：
图1：按照本发明的车轮转数传感器的一个优选实施方式的分解图；
图2：注塑包封第二构件连同径向电缆输出端的第一构件的视图；
图3：具有装配的保护罩的图2的车轮转数传感器的视图；
图4：用于阐明车轮转数传感器的轴的位置的图3的车轮转数传感器俯视图的原理草图；
图5：用于阐明车轮转数传感器的轴的位置的图3的车轮转数传感器侧视图的原理草图；
图6：第一构件的放大视图；
图7：在图6的截面A-A的位置处第一构件的横截面的放大视图；及
图8：在图6的截面A-A的位置处图3的车轮转数传感器的横截面的放大视图。
具体实施方式
图1示出本发明的车轮转数传感器1的分解图。车轮转数传感器1具有预装配组件2。
预装配组件2具有第一构件3、电缆4、导流轨5和有源的(或主动的)脉冲传感器6，该脉冲传感器固定在该第一构件3上。
脉冲传感器6具有预定的检测方向，沿该预定的检测方向可检测脉冲发送器的运动。这基于如下效应，即脉冲传感器的电阻与磁场的存在且特别是与磁场的方向有关。脉冲传感器6具有AMR传感器。在一个替换实施方式中，脉冲传感器6设有另一具有预定的检测方向的传感器、例如有源的霍尔传感器。
通过注塑过程制造第一构件3，其方式是将导流轨5注塑到该第一构件3中，从而该第一构件3构成为塑料成型件。该第一构件3沿着在下文中结合图4和5限定的轴12的方向具有第一区域14。
电缆4和脉冲传感器6与注塑在第一构件3中的导流轨5机械和电气连接。
为了环绕预装配组件2制造第二构件7，以塑料注塑包封该预装配组件2并继而注塑包封第一构件3。第二构件7部分地包围脉冲传感器6、完全包围第一构件3且与第一构件3形状配合地连接。第一构件3和第二构件7具有相同材料且形成车轮转数传感器1的壳体8。
在一个替换实施方式中，壳体8由其他组件构成，其中壳体8完全或部分地包围脉冲传感器6。在另一替换方案中，第一构件3未完全由第二构件7包围或者不具有同样的材料。
此外车轮转数传感器1具有保护罩9，该保护罩部分地覆盖壳体8。
图2示出车轮转数传感器1的以第二构件7连同径向电缆输出端10注塑包封的第一构件3的视图，其中电缆输出端10构成为用于从车轮转数传感器1导出电缆4。
图3示出图2中的车轮转数传感器1的总体视图，其具有装配的保护罩9。
图4示出图3中的车轮转数传感器的俯视图的原理草图并且图5示出图3中的车轮转数传感器的侧视图的原理草图，用于阐明车轮转数传感器1的轴12的位置。径向的电缆输出端10与第二构件7一体地如此构成，使得沿不同于轴12的方向的另一方向导出电缆4。在示出的实施例中，相对于轴12直角地沿径向导出电缆输出端10。在一个替换的实施方式中，电缆4并非以直角导出。
轴12的方向如此限定，使得其垂直于脉冲传感器6的检测方向11定向。在基本上轴对称的长形的车轮转数传感器1的情况下，轴12相应于轴对称的长形的车轮转数传感器1的中轴线。垂直于轴12设置的平面13是这样一个平面，在该平面中，电缆4以不同的预定角度从车轮转数传感器1的壳体出来。
图6示出具有通过箭头A-A给出的截平面的第一构件3的放大视图。
图7示出在图6中给出的截面A-A中、亦即在第一区域14中第一构件3的横截面的放大视图。第一区域14在其圆周上具有不同于旋转对称轮廓的轮廓。
该圆周阶梯形地环绕且具有以粗线示出的形状特征15。该形状特征15由形状特征平面16和从该形状特征平面16突出的形状特征连接片17形成。该轮廓在绕轴12的预定的角度步进中具有形状特征15。形状特征15在此周期性地以90°的预定的角度步进四次设定。替换地，形状特征15也可以以45°的步进、或者此外替换地以任意大小的角度步进、特别是在80°至100°的范围中或者在40°至50°的范围中设定。
图8示出在图6的截面A-A的位置处的图3的车轮转数传感器1的横截面的放大视图。
在图8中示出第一构件3的第一区域14的横截面和第二构件7的第二区域的横截面，其内轮廓构成为与第一构件3的第一区域14的圆周上的轮廓互补。在替换的实施方式中，各轮廓部分地以互补的方式一致，其中形状特征15与第二构件7的第二区域的轮廓的互补的部分一致。由此，在组装中，第一构件3相对于第二构件7的方向可在绕轴12的预定的角度步进中可变地限定，以便在脉冲传感器6的检测方向11与径向电缆输出端10之间提供绕轴12预定的角度。
预定的角度(如下所述)在通过注塑包封制造壳体8时通过预装配组件2在注塑工具中的取向提供。在一个替换的制造方法中(在该制造方法中例如第二构件7由两部分组成，这两部分通过夹在一起而形成第二构件7，该第二构件7于是包围第一构件3)，第二构件的相应的对应形状特征可以对于第二构件7中的形状特征15如此设定，使得通过将形状特征15引入第二构件7的对应形状特征中提供预定的角。
此外，导流轨5在图7和8中以注塑在第一构件3中的状态下示出。在替换实施方式中，导流轨不是注塑在第一构件3中而是通过其他方式固定在第一构件3上。此外，替换地，导流轨并非是强制需要的，只要电缆4与脉冲传感器6直接连接。
在下文中阐明车轮转数传感器1的制造。
首先制造预装配组件2。为此将导流轨5放入第一组件注塑工具中且随后如此注塑包封，使得形成具有注塑在其中的导流轨5的第一构件3(也参见图7和8)。
紧接着，将电缆4和脉冲传感器6与导流轨5连接。这通过熔焊实现，或者替换地通过钎焊或其他适合的连接方法、如例如压接实现。预装配组件在该状态下不仅适用于具有径向电缆输出端10的车轮转数传感器1而且适用于具有轴向电缆输出端的车轮转数传感器1。
在替换的方法中，预装配组件2例如没有导流轨5地以其他方式制造。
紧接着，在用于包括径向电缆输出端10地制造第二构件3的第二构件注塑工具中提供预装配组件2(其具有第一构件3、脉冲传感器6和电缆4)，其方法是将预装配组件2放入第二构件注塑工具中。在此，通过将形状特征15之一引入第二构件注塑工具的相应的对应形状特征中使得第一构件3相对于第二构件注塑工具如此取向，使得在脉冲传感器6与径向电缆输出端10之间环绕轴12确定期望的预定角度。在示出的实施方式中，将形状特征连接片17(图7)引入第二构件注塑工具中的相应的凹部中。
通过该定向，确定脉冲传感器6在第二构件注塑工具中的取向。在示出的实施方式中，可在90°的范畴内实现脉冲传感器6的取向。因为第二构件注塑工具在固定位置上具有用于径向电缆输出端10的成型部段，所以由此能实现在脉冲传感器6与径向电缆输出端10之间环绕轴12预定的角度。
紧接着，将电缆4放入第二构件注塑工具的容纳部中，从而在适合的位置提供电缆4，以便可由注塑材料进行注塑包封，其中随后形成径向电缆输出端10。
紧接着，将注塑材料填充到第二构件注塑工具中，由此注塑包封第一构件3与脉冲传感器6，且由此制造第二构件7连同在其上一体地制造的径向电缆输出端10。
所有在说明书、如下权利要求和附图中示出的特征可以不仅单个地而且相互间任意组合地是对于本发明重要的。
附图标记列表：
1车轮转数传感器
2预装配组件
3第一构件
4电缆
5导流轨
6脉冲传感器
7第二构件
8壳体
9保护罩
10径向电缆输出端
11检测方向
12轴
13平面
14第一区域
15形状特征
16形状特征平面
17形状特征连接片。

Claims (8)

1.一种用于商用车的车轮转数传感器(1)，其具有：
有源的脉冲传感器(6)，其带有预定的检测方向；以及
壳体(8)，该壳体构成为用于至少部分地包围脉冲传感器(6)，其中：
通过脉冲传感器(6)能够检测脉冲发送器沿预定的检测方向(11)的运动；
车轮转数传感器(1)具有轴(12)，其中该轴(12)的方向如此限定，使得其垂直于脉冲传感器(6)的检测方向(11)定向；
壳体(8)具有第一构件(3)和第二构件(7)，该第一构件(3)能够至少部分地由该第二构件包围，且该第一构件(3)能够至少部分地与该第二构件形状配合地连接；
脉冲传感器(6)固定在第一构件(3)上，
车轮转数传感器(1)具有径向电缆输出端(10)，该径向电缆输出端相对于所述轴(12)径向地定向且构成为用于将电缆(4)从车轮转数传感器(1)导出，
径向电缆输出端(10)与第二构件(7)一体地如此构成，使得所述电缆(4)沿不同于所述轴(12)的方向的另一方向被引导，
第一构件(3)沿所述轴(12)的方向具有第一区域(14)，该第一区域在其圆周上具有不同于旋转对称轮廓的轮廓，且第二构件(7)具有第二区域，该第二区域的内轮廓至少部分地构成为与第一区域(14)的圆周上的轮廓互补，并且
第一区域(14)的圆周上的轮廓各自在绕所述轴(12)的预定的角度步进中具有形状特征(15)，从而第一构件(3)如此构成，使得第一构件(3)相对于第二构件(7)的取向能够在绕所述轴(12)的预定的角度步进中限定，以便在脉冲传感器(6)的检测方向(11)与径向电缆输出端(10)之间提供绕所述轴(12)预定的角度。
2.根据权利要求1所述的车轮转数传感器(1)，其中，脉冲传感器(6)具有AMR传感器。
3.根据权利要求1或2所述的车轮转数传感器(1)，其中，第一构件(3)构造为塑料成型件，第二构件(7)通过以塑料注塑包封第一构件(3)构成。
4.根据权利要求3所述的车轮转数传感器(1)，其中，第一构件(3)和第二构件(7)具有相同材料。
5.根据上述权利要求之一所述的车轮转数传感器(1)，其中，所述预定的角度步进处于80°至100°的范围中。
6.根据上述权利要求1至4之一所述的车轮转数传感器(1)，其中，所述预定的角度步进处于40°至50°的范围内。
7.一种用于制造根据上述权利要求之一所述的车轮转数传感器(1)的方法，其包括如下步骤：
在用于制造第二构件(7)连同径向电缆输出端(10)的第二构件注塑工具中提供预装配组件(2)，该预装配组件具有预装配的第一构件(3)、脉冲传感器(6)和电缆(4)；
通过将形状特征(15)之一引入第二构件注塑工具的相应的对应形状特征中使第一构件(3)在第二构件注塑工具中如此取向，使得在脉冲传感器(6)与径向电缆输出端(10)之间环绕所述轴(12)确定期望的预定角度；
注塑包封第一构件(3)和电缆(4)，使得环绕第一构件(3)制造具有径向电缆输出端(10)的第二构件(7)。
8.根据权利要求7所述的方法，其包括用于制造预装配组件(2)的附加的步骤：
在用于制造第一构件的第一组件注塑工具中注塑包封导流轨(5)；
将电缆(4)与导流轨(5)连接；
将脉冲传感器(6)与导流轨(5)连接。
CN202080041666.5A 2019-06-06 2020-06-04 用于商用车的车轮转数传感器 Active CN113924232B (zh)

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