專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶有應(yīng)變消除作用的環(huán)形速度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明申請(qǐng)是1990年12月3日以格倫D.彼得遜(GlenD.Petersen)和萊文尼A.卡倫(LaverneA.Caron)的名義遞交的并已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第622，108號(hào)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，而美國(guó)申請(qǐng)第622，108號(hào)又是轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的于1990年9月7日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第578，383號(hào)的部分繼續(xù)申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及一種軸內(nèi)旋轉(zhuǎn)速度傳感器組件，用以安裝到諸如傳動(dòng)軸差動(dòng)軸承調(diào)節(jié)器之類(lèi)的一個(gè)固定的或靜止的鐵磁性部件上，該鐵磁性部件設(shè)有從其中穿過(guò)的中央開(kāi)口，用以容納一轉(zhuǎn)動(dòng)部件(例如一個(gè)軸)，從而可以測(cè)量該轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速。輪速傳感器對(duì)于提供代表輪速的電信號(hào)的重要性已變得日益增加，這種電信號(hào)可用于抗鎖定制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、牽引控制、以及制動(dòng)控制系統(tǒng)中的差動(dòng)鎖定系統(tǒng)和其它類(lèi)似場(chǎng)合。一般而言，這種傳感器如本領(lǐng)域中眾所周知的那樣向以微處理器為基礎(chǔ)的控制單元(ECU)提供輪速信號(hào)。這樣一些系統(tǒng)和/或傳感器的實(shí)例可參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利號(hào)Re30，522;3，961，215;3，929，382;3，556，610;3，604，760;4，585，280;4，361，060;3，768，840;4，818，035;以及4，863，221，這里參照引用了這些專(zhuān)利。
一般來(lái)說(shuō)，這樣一些轉(zhuǎn)速傳感器組件實(shí)際上都是電磁性的，并且依靠轉(zhuǎn)子齒或轉(zhuǎn)子齒之間的間隔的對(duì)準(zhǔn)而旋轉(zhuǎn)通過(guò)傳感器，分別完成或破壞磁通路來(lái)產(chǎn)生表示電機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)字或模擬信號(hào)。
將輪速傳感器組件置于軸的內(nèi)部(即“軸內(nèi)”)來(lái)保護(hù)該組件同樣也是公知的技術(shù)，這些可參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利3，769，533;4，724，935;4，836，616;4，862，025;以及4，862，028;這里參照引用了這些專(zhuān)利。
對(duì)于中間是旋轉(zhuǎn)的帶齒的轉(zhuǎn)子而外圍是環(huán)形的帶齒的定子/傳感器的環(huán)形轉(zhuǎn)速傳感器組件，或者中間是帶齒的定子/傳感器而外圍是旋轉(zhuǎn)的帶齒的轉(zhuǎn)子的環(huán)形轉(zhuǎn)速傳感器組件，在本技術(shù)領(lǐng)域中都是眾所周知的。環(huán)形轉(zhuǎn)速傳感器組件在某些情況下最好是單點(diǎn)型或多點(diǎn)型的傳感器，因?yàn)檫@樣的傳感器能夠提供相當(dāng)大的信噪比，對(duì)于轉(zhuǎn)子和定子間的跳動(dòng)誤差能進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，并且很少需要或根本不需要調(diào)節(jié)。這樣一些軸內(nèi)環(huán)形轉(zhuǎn)速傳感器組件的實(shí)例可參照美國(guó)專(zhuān)利4，870，911;4，027，753;和4，689，557，這里參照引用了這些專(zhuān)利。
上述專(zhuān)利申請(qǐng)中描述的環(huán)形轉(zhuǎn)速傳感器提供了一種特別適宜和傳動(dòng)軸一起使用的低成本傳感器，這種傳感器的放置位置使其容易得到保護(hù)。但在組裝中遇到了一些問(wèn)題，在安裝期間傳感器的某些部件發(fā)生了變形并且影響了傳感器的信號(hào)輸出;因此期望提供一種在組裝期間不需要特殊工具或測(cè)量就能很容易和可靠地把傳感器裝入傳動(dòng)軸中的軸內(nèi)輪速傳感器，這種傳感器在組裝期間不會(huì)發(fā)生形變，因此不會(huì)影響信號(hào)輸出。
本發(fā)明對(duì)軸內(nèi)輪速傳感器的上述組裝問(wèn)題提供了一種解決方案;該傳感器具有環(huán)形結(jié)構(gòu)，并且安裝在軸組件中的位于差動(dòng)軸承調(diào)節(jié)部件的每一側(cè)或兩側(cè)的傳動(dòng)軸中心的一相對(duì)得到保護(hù)的位置，該位置為主動(dòng)軸提供一個(gè)導(dǎo)向部分，主動(dòng)軸是通過(guò)軸承調(diào)節(jié)器的一個(gè)開(kāi)口插入的，用以和差動(dòng)側(cè)齒輪傳動(dòng)配合，并且不需對(duì)該位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。傳感器安裝到主動(dòng)軸差動(dòng)軸承組件調(diào)節(jié)部件上，該調(diào)節(jié)部件包括有導(dǎo)向裝置，以使主動(dòng)軸安裝到傳動(dòng)軸差動(dòng)側(cè)齒輪上且無(wú)需調(diào)整。傳感器組件是通過(guò)在圓周方向上相互隔開(kāi)的多個(gè)螺栓固定在一起的，這些螺栓通過(guò)在外殼環(huán)中切開(kāi)的薄翼片與軸承調(diào)節(jié)器進(jìn)行螺紋嚙合，以便在這里將定子固定于其上。在定子環(huán)中設(shè)有切口或間隙，以便允許安裝的薄翼片在組裝螺栓的負(fù)荷作用下偏斜，并因此能防止定子環(huán)在組裝期間發(fā)生局部形變。
下面將參照有關(guān)附圖及具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及其他目的。其中

圖1是一機(jī)動(dòng)車(chē)傳動(dòng)軸差動(dòng)組件的一部分的剖面圖;
圖2是圖1的部分放大視圖;以及圖3是在圖1實(shí)施例中使用的軸內(nèi)轉(zhuǎn)速傳感器的分解示意圖。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖1所示，標(biāo)號(hào)10通過(guò)表示一個(gè)傳動(dòng)軸組件，該傳動(dòng)軸組件具有一個(gè)傳動(dòng)小齒輪12，小齒輪12與位于軸殼或支架16中的一個(gè)雙軸承組件14進(jìn)行軸頸接合。該小齒輪12與一環(huán)形齒輪18進(jìn)行傳動(dòng)配合，環(huán)形齒輪18通過(guò)多個(gè)沿圓周間隔開(kāi)的螺栓22固定到差動(dòng)齒輪箱20上。在小齒輪12上的遠(yuǎn)離軸承14的那一端形成有一個(gè)導(dǎo)向短軸24，且短軸24被軸頸接合在小齒輪導(dǎo)向軸承26中，導(dǎo)向軸承26具有安裝在軸殼16的支撐部分28上的外部座圈。
齒輪箱20在其上設(shè)有相對(duì)布置的幾對(duì)星形齒輪，其中的一對(duì)用參考號(hào)30、32表示，它們?cè)诙S34、36上可自由旋轉(zhuǎn)，并且在它們的相對(duì)兩側(cè)分別與軸端齒輪38、40嚙合。軸端齒輪40的內(nèi)側(cè)開(kāi)有鍵槽，并且和圖1中向左伸展的半個(gè)主動(dòng)軸44的鍵槽進(jìn)行傳動(dòng)配合;軸端齒輪38的內(nèi)部也開(kāi)有鍵槽，并且與右邊半個(gè)軸48的軸鍵槽46進(jìn)行傳動(dòng)配合。
齒輪箱20具有一向外軸向延伸的襯套部分50，該襯套部分50裝夾在支架軸承組件52的內(nèi)部座圈上，軸承組件52上有外部座圈53，外部座圈53與設(shè)在軸殼16上的一個(gè)孔54對(duì)齊。一軸承調(diào)節(jié)環(huán)56與設(shè)在軸殼中的孔54左邊開(kāi)設(shè)的螺紋進(jìn)行螺紋配合，且使環(huán)56旋轉(zhuǎn)以讓其與支架軸承組件52的外部座圈53的外軸端面接觸，以便調(diào)節(jié)軸承的位置。
在軸殼16上樞設(shè)有一個(gè)鎖桿58，以便與下面將要描述的調(diào)節(jié)環(huán)56上的凹槽嚙合，從而經(jīng)旋轉(zhuǎn)將環(huán)56固定在調(diào)節(jié)好的位置。
在調(diào)節(jié)環(huán)56上設(shè)置下面將要詳細(xì)描述的輪速傳感器60。傳感器60具有一般用標(biāo)號(hào)62表示的電引出線，電引出線62按本領(lǐng)域公知的方式穿過(guò)支架16和適當(dāng)?shù)呐浼?4向外引出。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1和圖2所示。在半個(gè)主動(dòng)軸44上設(shè)有一個(gè)第二鍵槽66，且其位于軸側(cè)齒輪鍵槽42的外側(cè)。另外，如果需要，可沿軸向向外方向?qū)㈡I槽42延長(zhǎng)到鍵槽66的區(qū)域。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2和圖3所示。調(diào)節(jié)環(huán)56在其外徑上設(shè)有螺紋68，并且在其軸向面上設(shè)有沿圓周方向間隔開(kāi)的凸塊70，以便與鎖桿58嚙合。輪速傳感器60包括一個(gè)轉(zhuǎn)子72，轉(zhuǎn)子72的內(nèi)圓周邊上設(shè)有多個(gè)鍵槽74，鍵槽74與半個(gè)主動(dòng)軸44上的鍵槽66嚙合，因此轉(zhuǎn)子72隨軸44的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子72的軸向面上設(shè)有一圈沿圓周方向間隔開(kāi)的多個(gè)轉(zhuǎn)子極或轉(zhuǎn)子齒76。按本發(fā)明的實(shí)踐，使用了100個(gè)轉(zhuǎn)子極76。
輪速傳感器60具有一個(gè)環(huán)形外殼78，外殼78具有徑向內(nèi)延伸的凸緣80，凸緣80的軸向面靠近內(nèi)周邊軸承，頂住止推墊圈82，而墊圈82與轉(zhuǎn)子72的表面84接觸。
一個(gè)一般的環(huán)形圓盤(pán)形定子環(huán)86緊靠外殼凸緣80的內(nèi)表面設(shè)置;而定子在其內(nèi)周邊上設(shè)有多個(gè)徑向向內(nèi)延伸的極或齒88，多個(gè)齒88的數(shù)目要和轉(zhuǎn)子極或齒74的數(shù)目相一致。從圖2所示的部件組裝關(guān)系可以看出，定子的齒段88要和轉(zhuǎn)子的齒76形成一個(gè)軸向的空氣間隙，以便使磁通路連續(xù)。在圖2中用參考符號(hào)中表示這一軸向的空氣間隙。
多個(gè)且最好是三個(gè)弧形磁條段90、92、94沿圍繞外殼78的內(nèi)周邊的圓周方向隔開(kāi)布置，并軸向緊靠定子86的軸向面。一塑料繞線架96在磁鐵條90、92、94的內(nèi)側(cè)徑向設(shè)置;且繞線架上繞有多圈電導(dǎo)線98，導(dǎo)線98形成了如圖2所示的一個(gè)繞組，但為清晰起見(jiàn)在圖3中將其省略了。
軸承調(diào)節(jié)環(huán)56具有多個(gè)沿圓周方向隔開(kāi)的軸向螺孔100，萁中之一如圖2所示，在圖3中可以看見(jiàn)其中的兩個(gè)。按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，圍繞調(diào)節(jié)環(huán)56設(shè)有四個(gè)這樣的螺孔100以便進(jìn)行固定。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3所示。傳感器外殼78在其凸緣80上形成多個(gè)沿圓周方向間隔開(kāi)的切槽102，這些切槽102相互隔開(kāi)以便與調(diào)節(jié)環(huán)56中的螺孔100在圓周方向上重疊。切槽102的形狀應(yīng)能在每個(gè)切槽102中確定一個(gè)對(duì)應(yīng)的薄翼片104，薄翼片104是從外殼的邊緣向外懸垂的;每個(gè)薄翼片104中都形成有一個(gè)孔106。
定子環(huán)86在其外周邊并且沿周?chē)较蜷g隔開(kāi)設(shè)置多個(gè)薄翼片間隙缺口或切口108，以便和外殼中的切槽102重疊對(duì)應(yīng);且在圖3中可以看見(jiàn)四個(gè)切口108中的三個(gè)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2和圖3所示。外殼中的每個(gè)孔106都容納一個(gè)從其中穿過(guò)的螺栓110，螺栓110穿過(guò)定子環(huán)86中對(duì)應(yīng)的鄰近的切口108，并且和調(diào)節(jié)環(huán)56中的螺孔100螺紋嚙合。這樣就將外殼78的軸向邊緣固定到調(diào)節(jié)環(huán)56的軸向面上，并且能保持將速度傳感器60組裝到調(diào)節(jié)環(huán)56上。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2所示，在圖2中用虛線輪廓表示出薄翼片104進(jìn)入切口108區(qū)域的偏斜位置，這是在組裝期間當(dāng)擰緊螺栓使螺栓頭112靠緊薄翼片104的軸向面如同組裝時(shí)螺栓被扭轉(zhuǎn)一樣可能發(fā)生的情況。因此，圖2中虛線輪廓所示的薄翼片104的這種懸臂式偏斜吸收了螺栓頭112的局部夾緊力，并且由此消除了螺栓頭夾緊力的應(yīng)變，因而防止了定子環(huán)的形變以及任何隨之發(fā)生的對(duì)磁通路的干擾。
因此，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的軸內(nèi)或輪內(nèi)轉(zhuǎn)速傳感器，它能夠很容易地裝到一傳動(dòng)軸內(nèi)用于差動(dòng)支架軸承的軸承調(diào)節(jié)器上。本發(fā)明的軸內(nèi)轉(zhuǎn)速傳感器易于組裝，并且易于消除在擰緊安裝螺栓期間發(fā)生的應(yīng)變，因此消除了傳感器定子環(huán)的磁極的形變。
雖然上面參照所示的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明是能夠改進(jìn)和變化的，以期望本發(fā)明不只受下述權(quán)利要求書(shū)的范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)形轉(zhuǎn)速傳感器組件，用于檢測(cè)穿過(guò)位于一固定的鐵磁部件中的一個(gè)孔的軸的轉(zhuǎn)速，所述組件包括一個(gè)可安裝到所述軸上并和所述軸一起旋轉(zhuǎn)的鐵磁轉(zhuǎn)子，一個(gè)從所述轉(zhuǎn)子伸出的第一環(huán)形排列的齒排，一個(gè)可安裝到所述鐵磁部件上的環(huán)形鐵磁定子，且該定子確定一個(gè)第二環(huán)形排列的齒排，以便在第一環(huán)形排列的齒排和第二環(huán)形排列的齒排之間確定一個(gè)空氣間隙，一個(gè)基本上呈環(huán)形的磁鐵和一個(gè)帶有環(huán)形固定部件的繞組，該固定部件具有多個(gè)接納從其中通過(guò)的鎖緊件，以用于將所述定子固定在所述固定部件；其特征在于，所述固定部件在每個(gè)鎖緊件周?chē)哂袘?yīng)變消除部分，從而可以使所述固定部件能夠在每個(gè)所述鎖緊件的區(qū)域產(chǎn)生局部形變；并且所述定子在其中形成有空隙以容納所述的局部形變。
2.按照權(quán)利要求1所述的組件，其中所述鎖緊件包括螺栓，每個(gè)螺栓都被容納在設(shè)置有一個(gè)薄翼片上的孔中，該薄翼片是由所述應(yīng)變消除部分形成的;并且所述螺栓與所述固定部件進(jìn)行螺紋嚙合。
全文摘要
一個(gè)軸內(nèi)軸速傳感器，該傳感器具有一環(huán)形結(jié)構(gòu)并固定到軸差動(dòng)軸承調(diào)節(jié)環(huán)上。一個(gè)環(huán)形的外殼環(huán)具有徑向向內(nèi)延伸的凸緣，在凸緣內(nèi)形成向內(nèi)懸垂的薄翼片，用于通過(guò)軸向形變吸收固定螺栓的夾緊負(fù)荷。定子環(huán)的結(jié)構(gòu)適于和轉(zhuǎn)子齒一起形成一個(gè)軸向的氣流間隙，并定子環(huán)軸向靠近外殼環(huán)，且定子環(huán)中有切槽以便允許薄翼片自由偏斜，從而防止定子環(huán)的軸向形變和齒的誤對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G01D5/245GK1093047SQ9311454
公開(kāi)日1994年10月5日 申請(qǐng)日期1993年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月23日
發(fā)明者L·A·卡龍 申請(qǐng)人:易通公司