DE202018004235U1

DE202018004235U1 - Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor

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Publication number: DE202018004235U1
Application number: DE202018004235.8U
Authority: DE
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2018-10-25
Anticipated expiration: 2028-09-14
Also published as: CN208568819U; KR101928877B1; US11162967B2; US20190101564A1

Abstract

Vorrichtung zum Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor, die umfasst:
ein Getriebezahnrad, das derart ausgeführt ist, dass es von einer Kraft, die von dem In-Wheel-Motor übertragen wird, gedreht wird und eine Anbringnut aufweist, die in einer Umfangsrichtung ausgebildet ist;
ein Mess-Target, das eine Magnetkraft aufweist und in der Anbringnut angebracht ist; und
einen Drehzahlsensor, der an einer Position installiert ist, die von dem Mess-Target beabstandet ist, und derart ausgeführt ist, dass er eine Drehung des Mess-Targets misst.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht Priorität und Nutznießung der Koreanischen Anmeldung Nr. 10-2017-0126649 , eingereicht am 29. September 2017, die für sämtliche Zwecke in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme einbezogen ist.
HINTERGRUND
SACHGEBIET
Beispielhafte Ausführungsformen/Implementierungen der Erfindung betreffen generell eine Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor und insbesondere eine Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor, die in der Lage ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit dadurch zu sensieren, dass ein Magnetkodierer an einem Zahnrad angebracht ist, das derart ausgeführt ist, dass es durch eine Kraft, die von dem In-Wheel-Motor überragen wird, gedreht wird.
Generell gehört eine In-Wheel-Antriebseinrichtung zu einer Technologie, die bei Fahrzeugen, wie z.B. Elektrofahrzeugen, welche Elektrizität als Energiequelle verwenden, verwendet wird. Anders als bei einem Antriebsverfahren eines Benzin- oder Dieselfahrzeugs, bei dem die Räder durch eine Kraft gedreht werden, die über ein Getriebe und eine Antriebswelle von einem Verbrennungsmotor übertragen wird, handelt es sich bei der In-Wheel-Antriebseinrichtung um eine Technologie, bei der die Kraft direkt von Motoren, die an linken und rechten Antriebsrädern oder vier vorderen, hinteren, linken und rechten Antriebsrädern installiert sind, auf die Räder übertragen wird.
DISKUSSION DES STANDS DER TECHNIK
Ein Fahrzeug mit einem In-Wheel-Motor ist mit einer Geschwindigkeitssensiereinrichtung versehen, die durch Zusammenwirken mit einem Antiblockier-Bremssystem (ABS) und einer elektronischen Stabilitätssteuerung (electronic stability controller - ESC) arbeiten kann.
Das ABS für ein Fahrzeug ist eine Art von Sicherheitseinrichtung, die eine Veränderung der Drehzahl der sich drehenden Räder des Fahrzeugs bei einem plötzlichen Bremsen sensiert und verhindert, dass die Räder blockieren. Ferner ist die ESC für ein Fahrzeug eine Einrichtung, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Lenkwinkel, eine laterale Beschleunigung, eine Gierrate etc. sensiert und jeweilige Bremsöldrücke von vier Rädern steuert, wodurch verhindert wird, dass sich das Fahrzeug zu einer Seite neigt, wenn es eine Kurve fährt.
Beim Stand der Technik ist eine Einrichtung zum Sensieren der Drehzahl eines Rads eines Fahrzeugs verwendet worden, bei der eine Vielzahl von Vorsprüngen und Nuten auf einer Außenumfangsfläche eines Zahnrads ausgebildet ist, das durch eine von einem Motor übertragene Kraft gedreht wird, und es ist ein Sensor um das Zahnrad herum installiert, um einen Höhenunterschied zwischen den Vorsprüngen und den Nuten zu sensieren und somit die Fahrzeuggeschwindigkeit zu sensieren.
Der Stand der Technik ist jedoch dahingehend problematisch, dass, da die Einrichtung zum Sensieren der Drehzahl des Rads des Fahrzeugs auf einem Nabenlager installiert ist, ein separates Dichtungsteil zum Verhindern einer Ölleckage erforderlich ist, wodurch die Anzahl von Herstellprozessen vergrößert wird. Ferner wird ein separater Raum zum Installieren von Teilen zum Sensieren der Vorsprünge und Nuten, die auf der Außenumfangsfläche des Zahnrads ausgebildet sind, benötigt, und es besteht die hohe Wahrscheinlichkeit, dass der separate Raum andere Teile behindert. Daher besteht Bedarf an einer Verbesserung der bekannten Konfiguration.
Die vorstehenden Informationen, die in diesem Abschnitt Hintergrund beschrieben sind, dienen nur zum Verständnis des Hintergrunds der erfinderischen Konzepte und können daher Informationen enthalten, die den Stand der Technik nicht betreffen.
ÜBERBLICK
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Vorrichtung zum Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor, die in der Lage ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit dadurch zu sensieren, dass ein Magnetkodierer an einem Zahnrad angebracht ist, das derart ausgeführt ist, dass es durch eine Kraft, die von dem In-Wheel-Motor übertragen wird, gedreht wird.
Zusätzliche Merkmale der erfinderischen Konzepte sind in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden teilweise anhand der Beschreibung offensichtlich oder ergeben sich bei der praktischen Umsetzung der erfinderischen Konzepte.
Bei einer Ausführungsform kann eine Vorrichtung zum Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor aufweisen: ein Getriebezahnrad, das derart ausgeführt ist, dass es von einer Kraft, die von dem In-Wheel-Motor übertragen wird, gedreht wird und dass es eine Anbringnut aufweist, die in einer Umfangsrichtung ausgebildet ist; ein Mess-Target, das eine Magnetkraft aufweist und in dem Anbringnutteil angebracht ist; und einen Drehzahlsensor, der an einer Position installiert ist, die von dem Mess-Target beabstandet ist, und derart ausgeführt ist, dass er eine Drehung des Mess-Target-Teils misst.
Das Getriebezahnrad kann aufweisen: einen Zahnradkörper, der eine Ringform aufweist und Zahnradzähne entlang einer Außenumfangsfläche des Zahnradkörpers zum Aufnehmen der Kraft des In-Wheel-Motors umfasst; eine Basis, die die Anbringnut aufweist und in einer solchen Form installiert ist, dass sie eine Innenseite des Zahnradkörpers abdeckt; und einen Verbindungsstab, die von der Basis vorsteht.
Die Anbringnut kann aufweisen: eine erste Anbringnut, die eine in der Umfangsrichtung in der Basis ausgebildete Nut, welche dem Zahnradkörper zugewandt ist, und eine zweite Anbringnut, die gegenüber der ersten Anbringnut abgestuft ist und eine in der Basis in der Umfangsrichtung ausgebildete Nut hat.
Das Mess-Target kann aufweisen: eine Halterung, die in den Anbringnutteil eingesetzt und in diesem fixiert ist; und einen Magneten, der in die Halterung fixiert ist und eine Magnetkraft aufweist.
Die Halterung kann eine erste Halterung aufweisen, die in eine solche Form gebogen ist, dass sie eine Innenecke des Anbringnutteils einfasst, wobei sich die erste Halterung in der Umfangsrichtung erstreckt.
Die Halterung kann eine zweite Halterung aufweisen, die kraftschlüssig in die Anbringnut eingepasst ist und eine Ringform mit einem „L“-förmigen Querschnitt aufweist.
Die Halterung kann eine dritte Halterung aufweisen, die kraftschlüssig in die Anbringnut eingepasst ist und eine Ringform mit einem „U“-förmigen Querschnitt aufweist.
Die Halterung kann eine vierte Halterung aufweisen, die kraftschlüssig sowohl in der ersten Anbringnut als auch der zweiten Anbringnut fixiert ist und einen „U“-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die vierte Halterung den zweiten Anbringnutteil einfasst.
Der Magnet kann an der Halterung fixiert sein und dem Drehzahlsensor zugewandt sein, in Kontakt mit einer Boden- oder Seitenfläche der Halterung installiert sein und sich in einer Ringform erstrecken.
Der Magnet kann einen ersten Magneten aufweisen, der an einer Position installiert ist, die einer Seitenfläche des Drehzahlsensors zugewandt ist.
Der Magnet kann einen zweiten Magneten aufweisen, der in einer Position installiert ist, die einem Ende des Drehzahlsensors zugewandt ist.
Bei einer Vorrichtung zum Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da der Magnetkodierer kraftschlüssig an einem Getriebezahnrad angebracht ist, das derart ausgeführt ist, dass es durch eine von dem In-Wheel-Motor übertragenen Kraft gedreht wird, die Position eines Mess-Targets auf verschiedene Arten verändert werden. Folglich kann der Grad an Gestaltungsfreiheit erhöht werden.
Ferner kann bei der vorliegenden Erfindung, da das Mess-Target in das Getriebezahnrad installiert ist, statt in einer Position installiert zu sein, die dem Lager zugewandt ist, ein separates Teil zum Verhindern einer Ölleckage entfallen, wodurch die Produktivität verbessert werden kann.
Es versteht sich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und veranschaulichend sind und eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung bieten.
Figurenliste
Die beiliegenden Zeichnungen, die vorgesehen sind, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu bieten und in diese Patentschrift eingebunden sind und Teil derselben bilden, zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der erfinderischen Konzepte.

1 und 2 sind perspektivische Ansichten mit schematischer Darstellung der Installation einer Vorrichtung zum Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Ansicht mit Darstellung der Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, das den In-Wheel-Motor aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 und 5 sind Schnittansichten mit Darstellung einer Struktur, bei der ein zu messendes Target-Teil (als „Mess-Target-Teil“ bezeichnet) in einer zweiten Anbringnut installiert ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Schnittansicht mit Darstellung einer Struktur, bei der das Mess-Target, das eine erste Halterung und einen zweiten Magneten aufweist, in der zweiten Anbringnut installiert ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 und 8 sind Schnittansichten mit Darstellung einer Struktur, bei der ein Mess-Target, das eine erste Halterung und den ersten Magneten aufweist, an einer Seitenwand einer ersten Anbringnut installiert ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Schnittansicht mit Darstellung einer Struktur, bei der ein Mess-Target, das eine vierte Halterung und den zweiten Magneten aufweist, kraftschlüssig in der Anbringnut fixiert ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine perspektivische Ansicht mit Darstellung des Mess-Targets, das die vierte Halterung und den zweiten Magneten aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine perspektivische Ansicht mit Darstellung eines Mess-Targets, das eine dritte Halterung und den zweiten Magneten aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Schnittansicht mit Darstellung einer Struktur, bei der ein Mess-Target, das eine zweite Halterung und den zweiten Magneten aufweist, in der ersten Anbringnut installiert ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist eine perspektivische Ansicht mit Darstellung des Mess-Targets, das die zweite Halterung und den zweiten Magneten aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine perspektivische Ansicht mit Darstellung eines Getriebezahnrads gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung sind zum Zweck der Erläuterung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis von verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen und Implementierungen der Erfindung zu ermöglichen. Wie hier verwendet, sind „Ausführungsformen“ und „Implementierungen“ austauschbare Ausdrücke, die nicht als Einschränkung zu verstehende Beispiele für Einrichtungen oder Verfahren sind, bei denen ein oder mehrere der hier offenbarten erfinderischen Konzepte verwendet werden. Es ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene Ausführungsbeispiele ohne diese spezifischen Details oder mit einer oder mehreren äquivalenten Anordnungen in die Praxis umgesetzt werden können. In anderen Fällen sind bekannte Strukturen und Einrichtungen in Blockdiagrammform gezeigt, um zu vermeiden, dass verschiedene Ausführungsbeispiele unnötigerweise unklar werden. Ferner können verschiedene Ausführungsbeispiele unterschiedlich sein, müssen jedoch nicht exklusiv sein. Zum Beispiel können spezifische Formen, Konfigurationen und Charakteristiken eines Ausführungsbeispiels in einem anderen Ausführungsbeispiel verwendet oder implementiert sein, ohne dass dadurch von den erfinderischen Konzepten abgewichen wird.
Sofern nicht etwas anderes angegeben ist, sind die dargestellten Ausführungsbeispiele so zu verstehen, dass sie beispielhafte Merkmale mit variierenden Details von einigen Arten, auf die die erfinderischen Konzepte in der Praxis implementiert werden können, bieten. Daher können, sofern nicht etwas anderes angegeben ist, die Merkmale, Komponenten, Module, Schichten, Filme, Platten, Regionen und/oder Aspekte etc. (nachstehend einzeln oder kollektiv als „Elemente“ bezeichnet) der verschiedenen Ausführungsformen auf andere Weise kombiniert, getrennt, ausgetauscht und/oder neu angeordnet werden, ohne dass dadurch von den erfinderischen Konzepten abgewichen wird.
Die Verwendung von Schraffierung und/oder Abschattung in den beiliegenden Zeichnungen dient generell zum eindeutigen Darstellen von Grenzen zwischen aneinander angrenzenden Elementen. Somit vermittelt weder das Vorhandensein noch das Fehlen von Schraffierung oder Abschattung eine Präferenz oder ein Erfordernis hinsichtlich bestimmter Materialien, Materialeigenschaften, Abmessungen, Proportionen, Gemeinsamkeiten zwischen dargestellten Elementen und/oder anderen Charakteristiken, Attributen, Eigenschaften etc. der Elemente, sofern dies nicht angegeben ist. Ferner können in den beiliegenden Zeichnungen die Größe und relative Größen von Elementen aus Gründen der Klarheit und/oder zu Beschreibungszwecken überbetont sein. Wenn ein Ausführungsbeispiel anders implementiert werden kann, kann eine spezifische Prozessreihenfolge angewandt werden, die sich von der beschriebenen Reihenfolge unterscheidet. Zum Beispiel können zwei aufeinanderfolgende beschriebene Prozesse im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden oder in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die der beschriebenen Reihenfolge entgegengesetzt ist. Ferner bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
Wenn ein Element, wie z.B. eine Schicht, als „auf“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet ist, kann es sich direkt auf dem anderen Element oder der anderen Schicht befinden, mit diesem/dieser verbunden oder gekoppelt sein, oder es können dazwischen angeordnete Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn jedoch ein Element oder eine Schicht als „direkt auf“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet ist, sind keine dazwischen angeordneten Elemente oder Schichten vorhanden. Zu diesem Zweck kann sich der Ausdruck „verbunden“ auf eine physische, elektrische und/oder fluidische Verbindung mit oder ohne dazwischen angeordneten Elementen beziehen. Ferner sind die D1-Achse, die D2-Achse und die D3-Achse nicht auf drei Achsen eines rechteckigen Koordinatensystems, wie die x-, y- und z-Achse, beschränkt, und können in einem weiteren Sinn interpretiert werden. Zum Beispiel können die D1-Achse, die D2-Achse und die D3-Achse rechtwinklig zueinander verlaufen oder können unterschiedliche Richtungen darstellen, die nicht rechtwinklig zueinander verlaufen. Zum Zweck dieser Offenlegung kann „mindestens eines von X, Y und Z“ und „mindestens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus X, Y und Z“ als nur X, nur Y, nur Z oder jede Kombination aus zwei oder mehr von X, Y und Z, wie beispielsweise XYZ, XYY, YZ und ZZ ausgelegt werden. Wie hier verwendet, umfasst der Ausdruck „und/oder“ sämtliche Kombinationen aus einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Teile.
Obwohl der Ausdruck „erster“, „zweiter“ etc. hier zum Beschreiben von verschiedenen Typen von Elementen verwendet werden kann, dürfen diese Element nicht durch diese Ausdrücke eingeschränkt werden. Diese Ausdrücke werden zum Unterscheiden eines Elements von einem anderen Element verwendet. Somit kann ein erstes Element, das nachstehend diskutiert wird, als zweites Element bezeichnet werden, ohne dass dadurch von den Lehren der Offenlegung abgewichen wird.
Ausdrücke hinsichtlich einer räumlichen Beziehung, wie z.B. „unterhalb“, „unter“, „untere(r)“, „oberhalb“, „obere(r)“, „über“, „höher“, „Seite“ (wie z.B. bei „Seitenwand“) und dergleichen können hier zu Beschreibungszwecken verwendet werden und dadurch zum Beschreiben eines Elements in Relation zu (einem) anderen Element(en), wie in den Zeichnungen dargestellt ist. Ausdrücke hinsichtlich einer räumlichen Beziehung umfassen unterschiedliche Orientierungen einer Vorrichtung bei Verwendung, Betrieb und/oder Herstellung zusätzlich zu der Orientierung, die in den Zeichnungen gezeigt ist. Wenn zum Beispiel die Vorrichtung in den Zeichnungen gedreht ist, wären Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ anderer Elemente oder Merkmalen beschrieben sind, dann „oberhalb“ der anderen Elemente oder Merkmale orientiert. Somit kann der beispielhafte Ausdruck „unter“ sowohl eine Orientierung oberhalb als auch unter umfassen. Ferner kann die Vorrichtung anders orientiert sein (z.B. um 90 Grad gedreht oder in anderen Orientierungen) und somit werden die hier verwendeten eine räumliche Beziehung angebenden Deskriptoren entsprechend interpretiert.
Die hier verwendete Technologie dient zum Zweck der Beschreibung spezieller Ausführungsformen und darf nicht als Einschränkung verstanden werden. Wie hier verwendet, umfassen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Außerdem spezifizieren die Ausdrücke „umfassen“, „umfassend“, „weist auf“ und/oder „aufweisend“ bei Verwendung in dieser Patentschrift das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon, schließen jedoch das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht aus. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass, wie hier verwendet, die Ausdrücke „im Wesentlichen“, „ungefähr“ und andere ähnliche Ausdrücke als Ausdrücke der Annäherung und nicht als Ausdrücke eines Grads verwendet werden und somit zum Berücksichtigen von inhärenten Abweichungen bei gemessenen, berechneten und/oder gelieferten Werten verwendet werden, wie von einem Fachmann auf dem Sachgebiet erkannt wird.
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden hier mit Bezug auf die Schnitt- und/oder Explosionsdarstellungen beschrieben, die schematische Darstellungen von idealisierten Ausführungsbeispielen und oder Zwischenstrukturen sind. Somit muss folglich mit Abweichungen von den dargestellten Formen zum Beispiel infolge von Herstelltechniken und/oder -toleranzen gerechnet werden. Somit dürfen die hier offenbarten Ausführungsbeispiele nicht als Einschränkung auf die speziellen dargestellten Formen von Regionen ausgelegt werden, sondern umfassen Abweichungen in den Formen, die beispielsweise aus der Herstellung resultieren. Auf diese Weise können Regionen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, schematischer Natur sein und können die Formen dieser Regionen nicht die tatsächlichen Formen von Regionen einer Einrichtung wiedergeben und dürfen somit nicht als Einschränkung verstanden werden.
Sofern nicht etwas anderes definiert ist, sind sämtliche Ausdrücke (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Ausdrücke), die hier verwendet werden, so zu verstehen, wie es einem Fachmann auf dem Sachgebiet, zu dem diese Offenbarung gehört, geläufig ist. Ausdrücke, wie solche, die in allgemein genutzten Wörterbüchern definiert sind, müssen so interpretiert werden, dass ihre Bedeutung mit ihrer Bedeutung im Kontext des einschlägigen Stands der Technik konsistent ist und dürfen nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn interpretiert werden, sofern dies hier nicht ausdrücklich so definiert ist.
Nachstehend wird eine Vorrichtung zum Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor gemäß Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen nicht präzise maßstabsgerecht sind und hinsichtlich der Dicke der Linien oder der Größe von Komponenten überbetont sein können, was lediglich zu Zwecken der Verständlichkeit der Beschreibung und um der Klarheit willen erfolgt.
Ferner sind die hier verwendeten Ausdrücke unter Berücksichtigung der Funktionen der Erfindung gewählt und können je nach Gewohnheit oder Absicht der Benutzer oder Bediener geändert werden. Somit ist die Definition der Ausdrücke entsprechend der Gesamtheit der hier aufgeführten Offenbarungen zu verstehen.
1 und 2 sind perspektivische Ansichten mit schematischer Darstellung der Installation einer Vorrichtung zum Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, das einen In-Wheel-Motor aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 3 ist eine perspektivische Ansicht mit schematischer Darstellung der Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, das den In-Wheel-Motor aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 4 und 5 sind Schnittzeichnungen mit Darstellung einer Struktur, bei der ein zu messendes Target-Teil (als „Mess-Target-Teil“ bezeichnet) in eine zweite Anbringnut installiert ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 6 ist eine Schnittansicht mit Darstellung einer Struktur, bei der das Mess-Target, das eine erste Halterung und einen zweiten Magneten aufweist, in der zweiten Anbringnut installiert ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 14 ist eine perspektivische Ansicht mit Darstellung eines Getriebezahnrads gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 bis 6 und 14 gezeigt ist, kann die Geschwindigkeitslmessvorrichtung 1 für das Fahrzeug mit dem In-Wheel-Motor 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Getriebezahnrad 30, das Mess-Target 70 und einen Drehzahlsensor 100 aufweisen. Das Getriebezahnrad 30 wird durch die Kraft, die von dem In-Wheel-Motor 10 übertragen wird, gedreht und weist eine Anbringnut 56 auf, die in einer Umfangsrichtung ausgebildet ist. Das Mess-Target 70 weist eine Magnetkraft auf und ist in der Anbringnut 56 angebracht. Der Drehzahlsensor 100 ist an einer Position installiert, die von dem Mess-Target 70 beabstandet ist, und ist derart ausgeführt, dass er die Drehung des Mess-Targets 70 misst.
Der In-Wheel-Motor 10 kann unter Verwendung jedes von verschiedenen Motoren, die innerhalb der technischen Idee der vorliegenden Erfindung liegen, ausgeführt sein und liefert eine Kraft zum Drehen eines Radverbindungsteils 20, das mit einem Rad gekoppelt ist. Ein Gehäuse 12, das den In-Wheel-Motor 10 umgibt, ist in einer Richtung zur Innenseite des Fahrzeugs installiert.
Eine Kraft, die von dem In-Wheel-Motor 10 erzeugt wird, wird über einen Reduzierer, der das Getriebezahnrad 30 aufweist, zu dem Radverbindungsteil 20 übertragen. Das Getriebezahnrad 30 ist innerhalb einer Abdeckung 22 angeordnet.
Im Rahmen der technischen Idee der Erfindung kann das Getriebezahnrad 30 durch ein beliebiges aus verschiedenartigen Zahnrädern realisiert sein, wobei es mittels Kraft gedreht wird, die von dem In-Wheel-Motor 10 her übertragen wird, und die Anbringnut 56 ist entlang der Umfangsrichtung in einer Abdeckfläche 52 ausgebildet, die dem Drehzahlsensor 100 zugewandt ist. Das Getriebezahnrad 30 gemäß einer Ausführungsform kann einen Zahnradkörper 40, eine Basis 50 und einen Verbindungsstab 60 aufweisen.
Der Zahnradkörper 40 ist ein ringförmiges Rad, an dessen Außenumfangsfläche Zahnradzähne ausgebildet sind, um Kraft von dem In-Wheel-Motor 10 zu empfangen. Die von dem In-Wheel-Motor 10 erzeugte Kraft wird durch einen separaten Reduzierer reduziert und dann zu dem Zahnradkörper 40 übertragen, so dass der Zahnradkörper 40 gedreht wird.
Die Basis 50 weist die Anbringnut 56 auf und hat die Form einer Platte, die in einer derartigen Form ausgebildet ist, dass sie die Innenseite des Zahnradkörpers 40 abdeckt. Eine Abdeckfläche 52 ist an einer ersten Seite (im Folgenden entsprechend 14 als „obere Seite“ bezeichnet) der Basis 50 vorgesehen, und eine Basisfläche 54 ist an einer zweiten Seite (im Folgenden entsprechend 14 als „untere Seite“ bezeichnet) der Basis 50 vorgesehen. Das Mess-Target 70, das magnetische Eigenschaften aufweist, ist kraftschlüssig in der Anbringnut 56 befestigt, bei der es sich um eine Nut handelt, die in einer von der ersten Seite der Basis 50 zu deren zweiten Seite verlaufenden Richtung konkav ist.
Die Anbringnut 56 gemäß einer Ausführungsform kann eine erste Anbringnut 57, die eine in der Umfangsrichtung in der Basis 50 ausgebildete Nut ist, welche dem Zahnradkörper 40 zugewandt ist, und eine zweite Anbringnut 58 aufweisen, die gegenüber der ersten Anbringnut 57 abgestuft ist und eine in der Basis 50 in der Umfangsrichtung ausgebildete Nut ist.
Ein Abstand zwischen dem Grund der zweiten Anbringnut 58 und der Abdeckfläche 52 ist kürzer als ein Abstand zwischen dem Grund der ersten Anbringnut 57 und der Abdeckfläche 52. Somit bilden die erste Anbringnut 57 und die zweite Anbringnut 58 einen abgestuften Teil und definieren eine Umfangsnut in der Abdeckfläche 52. Die erste Anbringnut 57 ist an einer dem Zahnradkörper 40 zugewandten Position installiert. Die zweite Anbringnut 58 ist auf die erste Anbringnut 57 folgend an einer Position angeordnet, die näher an der Mitte der Basis 50 gelegen ist als die erste Anbringnut 57. Die ersten und zweiten Anbringnutenteile 57 und 58 definieren im Querschnitt eine rechteckige Nut. Der Verbindungsstab 60 steht von der Basisfläche 54 der Basis 50 ab und hat eine zylindrische Form.
Das Mess-Target 70 kann im Rahmen der technischen Idee der vorliegenden Erfindung in verschiedenartigen Formen ausgebildet sein und ist kraftschlüssig in der Anbringnut 56 befestigt. Das Mess-Target 70 gemäß einer Ausführungsform kann eine Halterung, die in die Anbringnut 56 eingefügt und in dieser fixiert ist, und einen Magneten aufweisen, der in der Halterung fixiert ist und Magneteigenschaften hat.
Die Halterung gemäß einer Ausführungsform kann eine erste Halterung 82 aufweisen, die in eine derartige Form gebogen ist, dass sie eine Innenecke der Anbringnut 56 einfasst, und die sich in die Umfangsrichtung erstreckt. Die erste Halterung 82 ist in einer „L“-Form gebogen, fasst eine Seitenwand der ersten Anbringnut 57 und den Grund der zweiten Anbringnut 58 ein und ist in der Anbringnut 56 fixiert, z.B. durch Kraftschluss oder Verschweißung. Die erste Halterung 82 ist in einer derartigen Form ausgebildet, dass sie die Ecke eines abgestuften Abschnitts einfasst, der die erste Anbringnut 57 und die zweite Anbringnut 58 verbindet.
Ein zweiter Magnet 94 ist in einer horizontalen Richtung an einem (entsprechend 6) oberen Abschnitt der ersten Halterung 82 installiert. Somit wird der von dem zweiten Magneten 94 her erzeugte Magnetfluss nach oben hin zu dem Drehzahlsensor 100 aufgebracht, der über dem zweiten Magneten 94 angeordnet ist. Ein Kodierer-Sensierschema, bei dem der Magnet unter einem Ende des Drehzahlsensors 100 derart angeordnet ist, dass der Magnet dem Ende des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist, ist als Axial-Sensierschema definiert. Ein Kodierer-Sensierschema, bei dem der Magnet angrenzend an eine Seitenfläche des Drehzahlsensors 100 derart angeordnet ist, dass der Magnet der Seitenfläche des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist, ist als Radial-Sensierschema definiert.
Bei dem Magneten gemäß einer Ausführungsform kann ein erster Magnet 92, der an einer Position installiert ist, die der Seitenfläche des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist, oder ein zweiter Magnet 94 verwendet werden, der an einer Position installiert ist, die dem Ende des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist.
In dem Fall, in dem das Kodierer-Sensierschema das Axial-Sensierschema ist, ist der Magnet in einer horizontalen Richtung in der Anbringnut 56 installiert. Genauer ausgedrückt kann der Magnet in der horizontalen Richtung an dem Grund der ersten Anbringnut 57 in einer derartigen Form ausgebildet sein, dass er dem unteren Ende des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist, so dass der Magnetfluss des Magneten nach oben zu dem Drehzahlsensor 100 hin aufgebracht wird. Alternativ kann der Magnet in der horizontalen Richtung an dem Grund der zweiten Anbringnut 58 in einer derartigen Form ausgebildet sein, dass er dem unteren Ende des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist, so dass der Magnetfluss des Magneten nach oben zu dem Drehzahlsensor 100 hin aufgebracht wird.
In dem Fall, in dem das Kodierer-Sensierschema das Radial-Sensierschema ist, ist der Magnet in einer vertikalen Richtung in der Anbringnut 56 installiert. Genauer ausgedrückt kann der Magnet in der vertikalen Richtung an der Seitenwand der ersten Anbringnut 57 in einer derartigen Form ausgebildet sein, dass er der Seitenfläche des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist, so dass der Magnetfluss des Magneten in der horizontalen Richtung zu dem Drehzahlsensor 100 hin aufgebracht wird. Alternativ kann der Magnet in der vertikalen Richtung an der Seitenwand der zweiten Anbringnut 58 in einer derartigen Form ausgebildet sein, dass er der Seitenfläche des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist, so dass der Magnetfluss des Magneten in der horizontalen Richtung zu dem Drehzahlsensor 100 hin aufgebracht wird.
Ferner ist der Magnet an der Halterung dem Drehzahlsensor 100 zugewandt fixiert, in Kontakt mit dem unteren Ende oder einer Seitenfläche der Halterung installiert und verläuft in einer Ringform.
Die 7 und 8 sind Schnittansichten zur Darstellung einer Struktur, bei der ein Mess-Target, das eine erste Halterung und den ersten Magneten aufweist, in der ersten Anbringnut installiert ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß den 7 und 8 kann die erste Halterung 83 in der vertikalen Richtung in der Anbringnut 56 installiert sein, und der erste Magnet 92 kann an einer Außenfläche der ersten Halterung 83 fixiert und in der vertikalen Richtung installiert sein. Die erste Halterung 83 hat eine „L“-Form und ist in einer derartigen Form fixiert, dass sie die Seitenwand der ersten Anbringnut 57 und den Grund der zweiten Anbringnut 58 bedeckt. Der erste Magnet 92 ist an der Außenfläche der ersten Halterung 83 fixiert, die der Seitenwand der ersten Anbringnut 57 zugewandt ist. Der erste Magnet 92 ist in der vertikalen Richtung orientiert und in einer derartigen Form ausgebildet, dass er einem Seitenabschnitt des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist, so dass ein Magnetfluss in einer horizontalen Richtung zu dem Drehzahlsensor 100 hin erzeugt wird.
Obwohl die in 6 gezeigte erste Halterung 82 und die in 7 gezeigte erste Halterung „L“-förmige Querschnitte haben, unterscheiden sie sich in der horizontalen Länge und der vertikalen Länge voneinander, so dass sie mit der gleichen Bauteil-Bezeichnung benannt sind, jedoch unterschiedliche Bezugszeichen haben.
9 ist eine Schnittansicht zur Darstellung einer Struktur, bei der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Mess-Target, das eine vierte Halterung und den zweiten Magneten aufweist, kraftschlüssig in der Anbringnut fixiert ist, und 10 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Mess-Targets gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das die vierte Halterung und den zweiten Magneten aufweist.
Gemäß den 9 und 10 kann die Halterung eine vierte Halterung 88 aufweisen, die kraftschlüssig sowohl an der ersten Anbringnut 57 als auch an der zweiten Anbringnut 58 fixiert ist. Die vierte Halterung 88 hat eine Querschnittsform, die sowohl einer Nutenform der ersten Anbringnut 57 als auch einer Nutenform der zweiten Anbringnut 58 entspricht. Der Querschnitt der vierten Halterung 88 gemäß einer Ausführungsform hat die Form eines „U“, das nach oben hin offen ist, wobei ein Seitenteil den Grund der zweiten Anbringnut 58 bedeckt. Der zweite Magnet 94 ist in der vierten Halterung 88 an einer Position angeordnet, die einem unteren Ende des Drehzahlsensors 100 zugewandt ist. Der zweite Magnet 94 hat einen rechteckigen Querschnitt und ist in der horizontalen Richtung installiert. Ferner ist der zweite Magnet 94 in Form eines Rings an der Anbringnut 56 ausgebildet und derart konfiguriert, dass er sich zusammen mit dem Getriebezahnrad 30 dreht. Der zweite Magnet 94 hat eine Struktur dahingehend, dass N-Pole und S-Pole alternierend ausgebildet sind. Somit variiert der Magnetfluss, wenn sich der zweite Magnet 94 dreht. Folglich kann der Drehzahlsensor 100 die Fahrzeuggeschwindigkeit messen, indem er die Variation in dem Magnetfluss sensiert.
11 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Mess-Targets gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das eine dritte Halterung und den zweiten Magneten aufweist.
Gemäß 11 kann in der Halterung die einen „U“-förmigen Querschnitt aufweisende dritte Halterung 86, der an einer Oberseite offen ist, kraftschlüssig in der Anbringnut 56 fixiert sein. Der zweite Magnet ist an dem Grund der dritten Halterung 86 derart installiert, dass eine Kodierer-Sensieroperation in Axial-Sensierweise durchgeführt wird. Die die oben erwähnte Struktur aufweisende dritte Halterung 86 kann im Rahmen der technischen Idee der vorliegenden Erfindung dahingehend modifiziert werden, dass sie verschiedenartige Formen haben kann, wobei sie kraftschlüssig in der Anbringnut 56 angeordnet ist und eine Ringform mit „U“-förmigem Querschnitt hat.
12 ist eine Schnittansicht zur Darstellung einer Struktur, bei der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Mess-Target, das eine zweite Halterung und den zweiten Magneten aufweist, in der ersten Anbringnut installiert ist, und 13 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Mess-Targets gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das die zweite Halterung und den zweiten Magneten aufweist.
Gemäß den 12 und 13 kann in der Halterung die einen „L“-förmigen Querschnitt aufweisende zweite Halterung 84 kraftschlüssig in der Anbringnut 56 fixiert sein. Der zweite Magnet 94 ist an dem Grund der zweiten Halterung 84 derart installiert, dass eine Kodierer-Sensieroperation in Axial-Sensierweise durchgeführt wird. Die die oben erwähnte Struktur aufweisende zweite Halterung 84 kann im Rahmen der technischen Idee der vorliegenden Erfindung dahingehend modifiziert werden, dass sie in einer Ringform mit „L“-förmigem Querschnitt ausgebildet ist.
Der Drehzahlsensor 100 kann im Rahmen der technischen Idee der vorliegenden Erfindung in Form eines beliebigen Sensors unter verschiedenartigen Sensoren ausgebildet sein, wobei er an einer mit Abstand von dem Mess-Target 70 gelegenen Position angeordnet ist und zum Messen der Drehung des Mess-Targets 70 konfiguriert ist. Der Drehzahlsensor 100 gemäß einer Ausführungsform kann an einer der Abdeckfläche 52 des Getriebezahnrads 30 zugewandten Position installiert sein, oder er kann in der Anbringnut 56 installiert sein.
Im Kontext der Beschreibung und der beigefügten Ansprüche können im Rahmen der technischen Idee die Installationsposition und die Anzahl von Mess-Target-Teilen 70 in verschiedenartiger Weise modifiziert sein, wobei diese Teile kraftschlüssig in dem Getriebezahnrad 30 fixiert sind.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Geschwindigkeitsmessvorrichtung 1 für das Fahrzeug mit dem In-Wheel-Motor im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Gemäß den 1 bis 6 werden die erste Halterung 82 und der zweite Magnet 94, die ein einteiliges Modul bilden, durch Kraftschluss in der Anbringnut 56 des Getriebezahnrads 30 angeordnet und fixiert. Somit werden, wenn das Getriebezahnrad 30 durch die von dem In-Wheel-Motor 10 her übertragene Kraft gedreht wird, auch die erste Halterung 82 und der zweite Magnet 94 gedreht, wobei der Magnetfluss des zweiten Magneten 94 variiert.
Der Drehzahlsensor 100, der die Variation des Magnetflusses sensiert, übermittelt einen Messwert an eine Steuervorrichtung des Fahrzeugs. In dieser Weise wird die Operation des Messens der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt.
Gemäß den 7 bis 13 kann das Mess-Target 70 durch eine Kombination verschiedenartiger Halterungen und verschiedenartiger Magneten ausgebildet sein. Das durch das vorstehende Konzept gebildete Mess-Target 70 ist mit der Anbringnut 56 des Getriebezahnrads 30 gekoppelt.
Gemäß 14 kann das Mess-Target 70 selektiv an der Seitenwand oder dem Grund der Anbringnut 56 des Getriebezahnrads 30 installiert sein, so dass die Installationsposition des Drehzahlsensors 100 je nach Bedarf geändert werden kann.
Wie oben beschrieben kann gemäß der vorliegenden Erfindung, da ein Magnetkodierer kraftschlüssig an dem Getriebezahnrad 30 angebracht ist, wobei der Magnetkodierer derart konfiguriert ist, dass er durch von dem In-Wheel-Motor 10 her übertragene Kraft gedreht wird, die Position des Mess-Target 70 in verschiedenartiger Weise geändert werden. Folglich kann der Freiheitsgrad der Ausgestaltung verbessert werden. Ferner kann, da das Mess-Target 70 in dem Getriebezahnrad 30 statt an einer dem Lager zugewandten Position installiert ist, ein zur Verhinderung von Ölaustritt dienendes separates Teil entfallen, was eine Produktivitätsverbesserung ermöglicht.
Obwohl hier zu Veranschaulichungszwecken bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung offenbart worden sind, wird Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich sein, das verschiedenartige Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Obwohl hier bestimmte Ausführungsbeispiele und Implementierungen beschrieben worden sind, werden aus der Beschreibung weitere Ausführungsformen und Modifikationen herleitbar sein. Somit sind die Konzepte der Erfindung nicht auf derartige Ausführungsformen beschränkt, sondern umfassen vielmehr den breiteren Umfang der beigefügten Ansprüche und verschiedenartige offensichtliche Modifikationen und äquivalente Anordnungen, die dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ersichtlich sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020170126649 [0001]

Claims

Vorrichtung zum Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit einem In-Wheel-Motor, die umfasst: ein Getriebezahnrad, das derart ausgeführt ist, dass es von einer Kraft, die von dem In-Wheel-Motor übertragen wird, gedreht wird und eine Anbringnut aufweist, die in einer Umfangsrichtung ausgebildet ist; ein Mess-Target, das eine Magnetkraft aufweist und in der Anbringnut angebracht ist; und einen Drehzahlsensor, der an einer Position installiert ist, die von dem Mess-Target beabstandet ist, und derart ausgeführt ist, dass er eine Drehung des Mess-Targets misst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Getriebezahnrad umfasst: einen Zahnradkörper, der eine Ringform aufweist und Zahnradzähne entlang einer Außenumfangsfläche des Zahnradkörpers zum Aufnehmen der Kraft des In-Wheel-Motors umfasst; eine Basis, die die Anbringnut aufweist und in einer solchen Form installiert ist, dass sie eine Innenseite des Zahnradkörpers abdeckt; und einen Verbindungsstab, die von der Basis vorsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Anbringnut umfasst: eine erste Anbringnut, die eine in der Umfangsrichtung in der Basis ausgebildete Nut hat, welche dem Zahnradkörper zugewandt ist, und eine zweite Anbringnut, die gegenüber der ersten Anbringnut abgestuft ist und eine in der Basis in der Umfangsrichtung ausgebildete Nut hat.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Mess-Target umfasst: eine Halterung, die in die Anbringnut eingesetzt und in dieser fixiert ist; und einen Magneten, der in der Halterung fixiert ist und eine Magnetkraft aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Halterung eine erste Halterung umfasst, die in eine solche Form gebogen ist, dass sie eine Innenecke der Anbringnut einfasst, wobei sich die erste Halterung in der Umfangsrichtung erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Halterung eine zweite Halterung umfasst, die kraftschlüssig in die Anbringnut eingepasst ist und eine Ringform mit einem „L“-förmigen Querschnitt aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Halterung eine dritte Halterung umfasst, die kraftschlüssig in die Anbringnut eingepasst ist und eine Ringform mit einem „U“-förmigen Querschnitt aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Halterung eine vierte Halterung umfasst, die kraftschlüssig sowohl in der ersten Anbringnut als auch der zweiten Anbringnut fixiert ist und einen „U“-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die vierte Halterung die zweite Anbringnut einfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Magnet an der Halterung fixiert ist und dem Drehzahlsensor zugewandt ist, in Kontakt mit einer Boden- oder Seitenfläche der Halterung installiert ist und sich in einer Ringform erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Magnet einen ersten Magneten umfasst, der an einer Position installiert ist, die einer Seitenfläche des Drehzahlsensors zugewandt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Magnet einen zweiten Magneten umfasst, der in einer Position installiert ist, die einem Ende des Drehzahlsensors zugewandt ist.