CN115494256A - 轮速传感器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮速传感器，其特征在于，所述轮速传感器包括相互独立制成并安装在一起的传感器主体和法兰盘，所述传感器主体旨在经由所述法兰盘连接到车轮上以检测轮速；所述传感器主体包括芯片区域和用于安装所述法兰盘的安装区域，所述安装区域包括安装结构，所述法兰盘包括用于连接至车轮的法兰和用于连接至所述安装结构的安装部；其中，所述安装结构相对于所述芯片区域的角度取向和/或高度距离根据所述法兰盘的安装需求而不同。本发明通过独特的安装结构设计避免了模具的重复开发，节约了制造成本。本发明还涉及一种用于制造轮速传感器的方法。

Description

轮速传感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及汽车轮速检测技术领域，具体涉及一种轮速传感器及其制造方法。

背景技术

当前，轮速传感器在汽车中的应用日趋广泛，是汽车中最为关键的传感器之一。例如，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通过轮速传感器测得的轮速信息。

在传统的轮速传感器制造中，通常采用注塑工艺，将注塑材料包裹于传感器芯片、传感器电缆以及金属法兰上，以达到对芯片的密封及安装要求。

这种传统的轮速传感器采用的是一体化成型，这样对于不同的传感器头部，可能仅仅是由于法兰方向或高度的不同，就需要重新开一套注塑模具，从而导致模具的开发和生产成本高、周期长。另外，由于采用不同的模具，相当于每种传感器头部的设计都是相对独立的，那么就需要针对每种设计进行包括高低温度冲击、耐环境、耐化学品、物理冲击以及电磁兼容等一系列实验验证，这样会导致实验成本高、实验周期长、占用实验资源等一系列缺陷。这些缺陷都间接提高了轮速传感器的生产成本。

因此，需要一种新型的轮速传感器及其制造方法，其能够克服上述现有技术中的至少一部分缺陷。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种轮速传感器，其以简单的设计适配于不同的法兰盘安装需求，同时降低了研发和制造成本。

本发明的另一个目的是提供用于制造上述轮速传感器的方法，其能够根据法兰盘的不同安装需求容易地制造不同的轮速传感器。

为此，本发明提出以下技术方案：

一种轮速传感器，其特征在于，所述轮速传感器包括相互独立制成并安装在一起的传感器主体和法兰盘，所述传感器主体旨在经由所述法兰盘连接到车轮上以检测轮速；所述传感器主体包括芯片区域和用于安装所述法兰盘的安装区域，所述安装区域包括安装结构，所述法兰盘包括用于连接至车轮的法兰和用于连接至所述安装结构的安装部；其中，所述安装结构相对于所述芯片区域的角度取向和/或高度距离根据所述法兰盘的安装需求而不同。

根据本发明的一个方面，所述传感器主体上的安装结构和所述法兰盘上的安装部之间通过螺纹连接、焊接、粘接或热熔柱实现连接。

根据本发明的一个方面，所述传感器主体包括细长管部，所述安装区域包括围绕所述细长管部沿径向突出并沿纵向延伸的多个肋部，其中根据所述法兰盘的安装需求，所述安装结构由以下两者构成：一者是所述多个肋部中的相对于所述芯片区域具有特定角度取向的至少一个肋部，另一者是设在该肋部上的相对于所述芯片区域的特定纵向位置处的至少一个安装孔。

根据本发明的一个方面，所述法兰盘的安装部包括至少一个柱件，所述柱件用于插入所述传感器主体上的所述安装孔中，以实现所述法兰盘与所述传感器主体的连接。

根据本发明的一个方面，所述多个肋部一体形成于所述传感器主体的细长管部上，并且所述柱件一体形成于所述法兰盘上。

根据本发明的一个方面，在通过一个中间肋部间隔开的两个肋部上设有相对于所述芯片区域位于相同纵向位置处的两个安装孔，并且所述法兰盘的安装部包括用于与所述两个安装孔分别连接的两个平行的柱件，以及位于所述两个平行的柱件之间的嵌入区，所述嵌入区具有与所述中间肋部的形状相适配的内部轮廓，以用于嵌合在所述中间肋部上。

本发明还涉及一种用于制造轮速传感器的方法，所述轮速传感器包括传感器主体和法兰盘，所述传感器主体旨在经由所述法兰盘连接到车轮上以检测轮速，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)制造所述传感器主体，包括形成芯片区域和用于安装所述法兰盘的安装区域，其中根据所述法兰盘的安装需求，确定所述安装区域上的相对于所述芯片区域具有特定角度取向和/或特定高度距离的安装结构；

b)制造所述法兰盘，包括形成用于连接至车轮的法兰和用于连接至所述安装结构的安装部；

c)将所述法兰盘的安装部连接到所述传感器主体上的安装结构，从而组成所述轮速传感器。

根据本发明的一个方面，所述步骤a)包括将所述传感器主体形成为包括细长管部，并围绕所述细长管部形成沿径向突出并沿纵向延伸的多个肋部以构成所述安装区域，其中根据所述法兰盘的安装需求，选择所述多个肋部中的相对于所述芯片区域具有特定角度取向的至少一个肋部，并且在该肋部上的相对于所述芯片区域的特定纵向位置处设置至少一个安装孔，所述至少一个肋部和所述至少一个安装孔构成所述安装结构。

根据本发明的一个方面，所述步骤b)包括在所述法兰盘的安装部中形成至少一个柱件；以及

所述步骤c)包括将所述柱件插入所述传感器主体上的所述安装孔中，以实现所述法兰盘与所述传感器主体的连接。

根据本发明的一个方面，所述步骤a)包括根据所述法兰盘的安装需求，选择所述多个肋部中的通过一个中间肋部间隔开的两个肋部，并在所述两个肋部上的相对于所述芯片区域的特定的相同纵向位置处设置两个安装孔；

所述步骤b)包括在所述法兰盘的安装部中形成两个平行的柱件，并且形成位于所述两个平行的柱件之间的嵌入区，所述嵌入区具有与所述中间肋部的形状相适配的内部轮廓；以及

所述步骤c)包括将所述嵌入区嵌合在所述中间肋部上，并且将所述两个平行的柱件分别插入所述两个安装孔中并通过热熔柱进行连接。

由于采用了上述技术方案，本发明能够产生以下有益技术效果中的至少一个：

1)根据本发明，所述轮速传感器包括相互独立制成的传感器主体和法兰盘，并且在所述传感器主体制造完成之后再根据法兰盘的具体安装需求 (包括方向和/或高度位置)确定所述传感器主体上的安装结构，因此与一体注塑成形的传统轮速传感器制造方法相比，本发明仅需要针对一种传感器主体(以及可能的法兰盘)的一次模具开发和生产，避免了模具多次开发和生产所耗费的时间和金钱成本，并且简化了开发流程；

2)根据本发明，仅需制造同一种传感器主体，因此也仅需要针对这一种传感器主体进行验证实验，以后所有采用这种传感器主体的轮速传感器都可以参照此实验报告，这大大降低了实验成本，减少了轮速传感器的开发周期；

3)根据本发明，所述传感器主体上的安装结构可以通过选择特定取向的突出肋部并在其上的特定纵向位置处设置安装孔来实现，这可以很好地适应法兰盘的不同安装方向和高度位置要求，并且所述安装孔在生产线中的加工非常容易，能够实现自动化生产；

4)根据本发明，所述法兰盘的安装部可以包括与所述法兰盘一体形成的突出柱件，所述柱件与所述传感器主体上的安装孔可以通过热熔柱工艺进行接合，从而能够以简单的方式组装形成轮速传感器。

附图说明

图1a是根据本发明的一个示例性实施例的轮速传感器的传感器主体在确定安装结构之前的示意图；

图1b是根据本发明的该示例性实施例的轮速传感器的传感器主体在确定安装结构之后的示意图；

图1c是根据本发明的该示例性实施例的轮速传感器的法兰盘的示意图；

图2a是根据本发明的该示例性实施例的轮速传感器的传感器主体与法兰盘的安装示意图；

图2b是根据本发明的该示例性实施例的轮速传感器的传感器主体与法兰盘在安装之后且在热熔柱之前的示意图；

图2c是根据本发明的该示例性实施例的轮速传感器的传感器主体与法兰盘通过热熔柱安装完成的示意图；

图3a-3f是根据本发明能够获得的不同示例性轮速传感器的示意图，其中法兰盘在传感器主体上以不同取向和不同高度进行安装；

图4是在根据本发明的轮速传感器制造方法中所采用的热熔柱的工艺示意图；以及

图5是根据本发明的一个示例性实施例的轮速传感器制造方法的示意性流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。此说明仅以示例的方式给出，而不对本发明构成限制。

根据本发明的轮速传感器包括相互独立制成并安装在一起的传感器主体和法兰盘。图1a-1c中分别示出了单独制成的传感器主体和法兰盘的示例性实施例。

具体地，参见图1a，其中示出了根据本发明的一个示例性实施例的轮速传感器的传感器主体在确定安装结构之前的示意图。这里，传感器主体包括细长管部1，在细长管部1的一端为芯片区域1.1，用于在其上安装芯片，以便在轮速传感器安装于车轮上时检测车轮的轮速。邻近芯片区域1.1，在所述细长管部上设有安装区域1.2，用于在其上安装法兰盘，传感器主体旨在经由所述法兰盘连接到车轮上。所述安装区域1.2在此采取围绕所述细长管部沿径向突出并沿纵向延伸的多个肋部的形式。肋部的数量在此图中所示为四个，但不限于此；根据本发明，更多或更少数量的肋部也是可行的。优选地，包括上述细长管部、芯片区域和安装区域的传感器主体是一体注塑成型的。为了确保传感器主体的密封、抗腐蚀和机械方面的性能，优选可以采用尼龙612(PA612)进行制造。

在实际应用中，根据要安装轮速传感器的车轮空间的布置情况，可能需要相应地将法兰盘安装在传感器主体上的不同角度位置和高度位置。特别地，可以设想以传感器主体的芯片区域为基准参照物，例如以芯片所在的平面为基准平面，并且以芯片沿传感器主体的纵向位置为基准位置，来限定安装在传感器主体上的法兰盘的角度取向和高度位置。也就是说，通过在传感器主体的安装区域中选择和设置相对于芯片区域具有特定角度取向和特定高度距离的安装结构，使得将安装于其上的法兰盘能够获得所需的角度取向和高度位置。

图1b示出了根据本发明的该示例性实施例的轮速传感器的传感器主体在确定安装结构之后的示意图。如该图所示，根据法兰盘的安装需求，在组成安装区域的上述多个肋部当中，选择由中间肋部1.3隔开的左右两个肋部1.4和1.5，以用于在其上安装法兰盘，因此这两个肋部的平面相对于芯片区域所形成的角度限定了法兰盘相对于芯片区域的角度取向。并且，在这两个肋部上的相对于芯片区域的相同高度距离处，分别设置一个安装孔1.6，以用作与法兰盘的具体连接结构，因此这两个安装孔沿相应肋部的纵向位置限定了法兰盘相对于芯片区域的高度位置。可以看出，在此示例性实施例中，所选择的具有特定取向的两个肋部以及设在其上特定高度处的安装孔共同构成了传感器主体的安装结构，此安装结构是根据法兰盘的具体安装需求确定的，因此是可变的，从而能够组成各种不同的轮速传感器。

图1c是根据本发明的该示例性实施例的轮速传感器的法兰盘的示意图。法兰盘2包括位于中心的中空法兰2.1，其通常为金属法兰，用于将传感器主体与法兰盘组合形成的轮速传感器安装到车轮上(例如，通过穿过该法兰的螺栓)。法兰盘2的用于安装到传感器主体的部分包括嵌入区2.2 和两个平行的柱件2.3。嵌入区2.2具有与传感器主体的突出肋部的形状相适配的凹入形状，以便嵌合在突出肋部上。两个柱件2.3分别位于由该嵌入区2.2分隔开的两个腿部上，其旨在插入到图1b所示的肋部的两个安装孔1.6中。优选地，包括上述嵌入区和两个柱件的法兰盘是通过将注塑材料包覆在金属法兰上一体注塑成型的。例如，可以采用尼龙6(PA6)或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)进行注塑。

图2a是根据本发明的上述示例性实施例的轮速传感器的传感器主体与法兰盘的安装示意图，其中可以看到将法兰盘的两个柱件分别插入到相应的两个肋部上的安装孔中。

图2b是根据本发明的上述示例性实施例的轮速传感器的传感器主体与法兰盘在安装之后且在热熔柱之前的示意图，其中可以看到两个柱件已经插入相应的安装孔中，但是还没有固定于其上。

图2c是根据本发明的该示例性实施例的轮速传感器的传感器主体与法兰盘通过热熔柱安装完成的示意图。通过将在下文中详细描述的热熔柱连接工艺，法兰盘的两个柱件的穿过安装孔的自由端形成铆合在安装孔上的“香菇头”，由此可以将法兰盘牢固地安装在传感器主体上，以组成根据本发明的轮速传感器。

图3a-3f是根据本发明能够获得的不同示例性轮速传感器的示意图，其中法兰盘在传感器主体上以不同取向和不同高度进行安装。因此，通过在传感器主体上设置的独特安装结构，本发明能够在一种基本传感器主体的基础上，以容易的方式获得各种各样的轮速传感器。

图4是在根据本发明的轮速传感器制造方法中所采用的热熔柱的工艺示意图。如该图所示，当已经将法兰盘的柱件插入传感器主体的安装孔之后，使热熔机的热熔头3向下压紧在柱件的突出的自由端3.1上，该自由端在此工艺中可以被称为“热熔柱”，热熔头3具有的高温使得自由端3.1 的材料软化，并在热熔头的压力作用下铆合在相应安装孔上，形成通常称为“香菇头”的帽状铆接头3.2。这种热熔柱连接工艺特别适用于塑胶产品中的部件装配和固定。

需要特别指出的是，以上参照附图所描述的传感器主体的安装结构以及法兰盘的安装部的具体结构形式并不是限制性的，也不是唯一的。例如，可以设想仅选择传感器主体上的一个肋部，将法兰盘的嵌入部嵌合在该肋部上并胶粘或焊接于其上，此方案避免了在肋部上穿设孔并且避免了在法兰盘上设置柱件。或者，还可以设想在选定的一个肋部上穿设孔，并在法兰盘的嵌入部两侧的两个腿部上穿设孔，以便通过穿过这些孔的螺纹连接件将法兰盘安装在传感器主体上。又或者，可以设想传感器的安装区域为简单的圆柱体形式，其上设有安装孔或者焊接区或粘接区，并且法兰盘的安装部包括与该圆柱体的轮廓相适配的两个弧形支脚，从而可以通过螺钉连接或焊接、粘接等将法兰盘固定在传感器主体上。

实际上，不论传感器主体的安装结构和法兰盘的安装部的具体结构形式如何，只要所设计的安装结构相对于芯片区域的角度取向和/或高度距离能够根据法兰盘的安装需求而变化，就能实现本发明的目的。

图5示出了根据本发明的一个示例性实施例的轮速传感器制造方法的示意性流程图。所述轮速传感器包括传感器主体和法兰盘，所述传感器主体旨在经由所述法兰盘连接到车轮上以检测轮速。

具体地，图5所示的方法包括以下步骤：

步骤a)：制造所述传感器主体，其包括以下子步骤：

步骤a1)：通过一体注塑成型，形成包括细长管部、芯片区域和安装区域的所述传感器主体，其中芯片区域位于该细长管部的一端，安装区域邻近该芯片区域，并且包括围绕该细长管部沿径向突出并沿纵向延伸的多个肋部；和

步骤a2)：根据所述法兰盘的安装需求，选择所述多个肋部中的通过一个中间肋部间隔开的、相对于所述芯片区域具有特定角度取向的两个肋部，并在所述两个肋部上的相对于所述芯片区域的特定的相同纵向位置处设置两个安装孔，从而确定用于连接到所述法兰盘的安装结构；

步骤b)：通过将注塑材料包覆于金属法兰上，一体地注塑模制所述法兰盘，其中在所述法兰盘的用于连接到所述传感器主体的部分中，形成两个平行的柱件，并且形成位于所述两个平行的柱件之间的嵌入区，所述嵌入区具有与所述中间肋部的形状相适配的内部轮廓；以及

步骤c)：将所述法兰盘的嵌入区嵌合在所述中间肋部上，并且将所述两个平行的柱件分别插入所述传感器主体上的所述两个安装孔中，通过热熔柱将所述两个平行的柱件铆合固定在所述两个安装孔中，从而安装完成所述轮速传感器。

从以上可以看出，图5所示的示例性方法对应于图1a-3f所示的轮速传感器的具体结构形式，但显然这不是限制性的。当要制造的轮速传感器的具体结构形式变化时，所采用的制造方法的具体步骤也会相应地变化，但都落入本发明的范围内。此外，上述步骤a)和b)的顺序也可以互换。

根据本发明的轮速传感器制造方法的各个步骤都可以在自动生产线上完成，因此能有效降低制造成本，缩短加工时间。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种轮速传感器，其特征在于，所述轮速传感器包括相互独立制成并安装在一起的传感器主体和法兰盘，所述传感器主体旨在经由所述法兰盘连接到车轮上以检测轮速；所述传感器主体包括芯片区域和用于安装所述法兰盘的安装区域，所述安装区域包括安装结构，所述法兰盘包括用于连接至车轮的法兰和用于连接至所述安装结构的安装部；其中，所述安装结构相对于所述芯片区域的角度取向和/或高度距离根据所述法兰盘的安装需求而不同。

2.根据权利要求1所述的轮速传感器，其特征在于，所述传感器主体上的安装结构和所述法兰盘上的安装部之间通过螺纹连接、焊接、粘接或热熔柱实现连接。

3.根据权利要求1所述的轮速传感器，其特征在于，所述传感器主体包括细长管部，所述安装区域包括围绕所述细长管部沿径向突出并沿纵向延伸的多个肋部，其中根据所述法兰盘的安装需求，所述安装结构由以下两者构成：一者是所述多个肋部中的相对于所述芯片区域具有特定角度取向的至少一个肋部，另一者是设在该肋部上的相对于所述芯片区域的特定纵向位置处的至少一个安装孔。

4.根据权利要求3所述的轮速传感器，其特征在于，所述法兰盘的安装部包括至少一个柱件，所述柱件用于插入所述传感器主体上的所述安装孔中，以实现所述法兰盘与所述传感器主体的连接。

5.根据权利要求4所述的轮速传感器，其特征在于，所述多个肋部一体形成于所述传感器主体的细长管部上，并且所述柱件一体形成于所述法兰盘上。

6.根据权利要求4所述的轮速传感器，其特征在于，在通过一个中间肋部间隔开的两个肋部上设有相对于所述芯片区域位于相同纵向位置处的两个安装孔，并且所述法兰盘的安装部包括用于与所述两个安装孔分别连接的两个平行的柱件，以及位于所述两个平行的柱件之间的嵌入区，所述嵌入区具有与所述中间肋部的形状相适配的内部轮廓，以用于嵌合在所述中间肋部上。

7.一种用于制造轮速传感器的方法，所述轮速传感器包括传感器主体和法兰盘，所述传感器主体旨在经由所述法兰盘连接到车轮上以检测轮速，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)制造所述传感器主体，包括形成芯片区域和用于安装所述法兰盘的安装区域，其中根据所述法兰盘的安装需求，确定所述安装区域上的相对于所述芯片区域具有特定角度取向和/或特定高度距离的安装结构；

b)制造所述法兰盘，包括形成用于连接至车轮的法兰和用于连接至所述安装结构的安装部；

c)将所述法兰盘的安装部连接到所述传感器主体上的安装结构，从而组成所述轮速传感器。

8.根据权利要求7所述的用于制造轮速传感器的方法，其特征在于，所述步骤a)包括将所述传感器主体形成为包括细长管部，并围绕所述细长管部形成沿径向突出并沿纵向延伸的多个肋部以构成所述安装区域，其中根据所述法兰盘的安装需求，选择所述多个肋部中的相对于所述芯片区域具有特定角度取向的至少一个肋部，并且在该肋部上的相对于所述芯片区域的特定纵向位置处设置至少一个安装孔，所述至少一个肋部和所述至少一个安装孔构成所述安装结构。

9.根据权利要求8所述的用于制造轮速传感器的方法，其特征在于，

所述步骤b)包括在所述法兰盘的安装部中形成至少一个柱件；以及

所述步骤c)包括将所述柱件插入所述传感器主体上的所述安装孔中，以实现所述法兰盘与所述传感器主体的连接。

10.根据权利要求8所述的用于制造轮速传感器的方法，其特征在于，

所述步骤a)包括根据所述法兰盘的安装需求，选择所述多个肋部中的通过一个中间肋部间隔开的两个肋部，并在所述两个肋部上的相对于所述芯片区域的特定的相同纵向位置处设置两个安装孔；

所述步骤b)包括在所述法兰盘的安装部中形成两个平行的柱件，并且形成位于所述两个平行的柱件之间的嵌入区，所述嵌入区具有与所述中间肋部的形状相适配的内部轮廓；以及

所述步骤c)包括将所述嵌入区嵌合在所述中间肋部上，并且将所述两个平行的柱件分别插入所述两个安装孔中并通过热熔柱进行连接。

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