[发明专利]位于带盖的车轮轴承外部的柔性车轮转速传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2010年1月25日的美国临时专利申请号61/298，002的优先权，该申请的全文以参考形式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于车轮的转速传感器。

背景技术

用于车轮的转速传感器组件被用于监测车轮的转速，以用于各种目的，如用于实施自动刹车系统（ABS），和/或作为发动机或变速器控制器的输入。典型的转速传感器组件包括与带盖的车轮轴承组件一起使用的传感器组件，以及与使用内侧密封件、但是无轴承盖的车轮轴承组件一起使用的传感器组件。集成在带盖的车轮轴承组件中的传感器组件一般具有磁性编码器，通常被称作调谐环（tone ring），它与所述车轮组件的旋转部分一起旋转，以及与所述调谐环隔开的静止传感器。以上部件通过所述轴承盖和一个或多个密封件与外部环境密封隔离。防止所述轴承，调谐环和传感器接触环境可能是有利的。不过，维护集成在带盖的车轮组件内的传感器可能需要拆卸整个车轮组件，因此，即使实际上只需要更换所述传感器部件，也可能需要更换整个车轮组件。

没有被密封在和用盖盖在轴承组件中的转速传感器具有便于取出进行维修的优点。不过，这种设计通常具有暴露的内侧密封件和调谐环。这产生了设计挑战，因为接触环境可能会使得难于在所述传感器和调谐环之间维持具有特定尺寸范围的间隙。仅将所述调谐环置于带盖的车轮组件内、而将所述传感器定位在所述轴承盖外部以便通过所述盖读取所述调谐环具有便于接近所述传感器的优点。不过，这种设计要么需要所述传感器延伸通过所述盖，因此减弱所述盖的密封效果，要么需要有使用精密不高的调谐环。后者是因为所述传感器和所述调谐环之间存在轴承盖造成的较大的距离。所述较大的距离需要使用具有较少磁极对的调谐环，以便所述磁极对具备的尺寸大小能产生由所述传感器通过所述盖读取的足够的磁场。

发明内容

提供了一种车轮组件，具有稳健的传感器，该传感器提供高度精确的速度监测，具有带盖的轴承设计，没有集成的传感器组件的缺陷。具体地讲，一种用于非从动轮的车轮组件，包括旋转轮毂，具有支撑轴承内座圈的轴部分。磁性编码器，又被称作调谐环，安装成和所述轴部分一起旋转。非旋转部件径向环绕所述轴部分并且具有轴承外座圈。所述轴承内座圈，外座圈，和它们之间的滚动元件构成内侧轴承。将盖固定在所述非旋转部件上，并且覆盖所述外和内座圈、所述轴部分、和所述座圈的磁性编码器内侧。将传感器安装在非旋转车辆转向部件，如转向节上，以便所述传感器位于所述盖的外部，不被所述盖覆盖，并且不延伸穿过所述盖。所述传感器被构造成屈曲，以便偏压至与所述盖的外表面持续接触，以便在不延伸穿过所述盖的情况下，通过所述盖读取所述磁性编码器。

在至少一种实施方案中，所述传感器具有远端部分和与所述远端部分隔开的狭窄的中部。所述传感器被构造成当安装并且固定在所述转向部件中时，在所述狭窄的中部屈曲，使得所述远端部分相对起始位置偏转，以便保持偏压在所述盖上。

因此，安装在所述车辆转向部件上的所述传感器位于所述盖的外部，不被所述盖覆盖，并且不延伸穿过所述盖。所述传感器被构造成屈曲，以便偏压至与所述盖的外表面持续接触， 以便通过所述盖读取所述磁性编码器。消除所述传感器和所述盖之间的任何间隙使得可以使用高度精确的磁性编码器，如具有48个磁极对的编码器。因为所述盖无需用于所述传感器的读取孔，可以阻止碎片到达所述轴承，并减弱了轴承摩擦阻力及其相关的对燃料经济性的负面影响。由于所述传感器不延伸穿过所述盖，通过所述盖覆盖的部件的密封不会受损。另外，因为所述传感器位于所述带盖的轴承的外部，便于取出和维修，无需拆卸后更换所述车轮组件的其余部件。

通过以下结合附图对实施本发明的最佳方式的详细说明，可以理解本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点。

本发明还提供了如下方案：

方案1. 一种车辆车轮组件，包括：

轮毂，其限定旋转轴线，并且具有径向延伸的凸缘和位于所述轮毂的外表面上的轴承内座圈；

非旋转转向部件；

轴承外座圈，其相对所述轴承内座圈径向向外设置，并且固定在所述转向部件上；

磁性编码器，被构造成和所述轮毂一起旋转；

盖，从径向内侧方向覆盖所述轮毂、所述磁性编码器和所述轴承外座圈的一部分；和

传感器，其在所述带盖的轮毂的外部安装并固定到该转向部件中，并且被构造成与所述盖接触以便通过所述盖感测所述旋转磁性编码器的磁场，并因此确定所述轮毂的旋转速度。