一种测量车轮转速的齿圈的制作方法

本实用新型涉及测量车轮转速的齿圈，尤其涉及一种用于泊车时准确测量车轮转速的齿圈。

背景技术：

现有测量车轮转速的齿圈安装在半轴上，其可随车轮一起进行同轴转动，以配合霍尔传感器测量车轮转速，并通过信号转换最终在时速表上输出测量数据。该技术方案存在的技术缺陷是：由于泊车时汽车车轮处于低速运动状态，因此现有的车速传感器总成无法准确测量泊车时的车轮转速与位移数据，使车辆在泊车时的数据采集工作带来一定局限性，亟待改进。

专利号为ZL201410280736.9的中国发明专利公开了一种精确测量汽车车轮滑移率装置，为克服现有轮速测量装置测量车轮轮速和车速传感器测量车轮轮心速度不准确与在汽车领域没有直接测量汽车车轮滑移率装置的问题，其包括可伸缩调整机构(1)、传感器采集处理单元(2)、传感器转动部件(3)和车轮连接部件 (4)。传感器转动部件(3)包括转动轴(14)和连接圆盘(15)；转动轴(14)和连接圆盘(15)底面连成一体，转动轴(14)下端与传感器采集处理单元(2)中装置外壳(19) 底板转动连接，车轮连接部件(4)安装在连接圆盘(15)螺栓连接，可伸缩调整机构(1)中的D螺杆(13)的右端与传感器采集处理单元(2)中的装置外壳(19)的左侧焊接连接。该发明的轮速传感器16选用型号为HQ90007B的电磁感应式传感器，包括有传感器信号触发齿圈20和传感器信号探头21。所述的传感器信号触发齿圈20通过键安装在随车轮5一起转动的转动轴14的下端上，所述的传感器信号探头21安装在固定不动的装置外壳19的内侧，传感器信号探头21的安装位置要使其探头对准传感器信号触发齿圈20的齿面并使探头对准传感器信号触发齿圈20的旋转轴心，这样的安装位置保证轮速测量的准确性。轮速传感器16 的主要工作原理为：汽车运行过程中，车轮5的旋转使得传感器转动部件3中的转动轴14转动，从而带动传感器信号触发齿圈20转动，引起传感器信号探头 21磁通量的变化，产生与车轮转速成正比的电压脉冲，从而得到车轮转速。可见，该技术方案中的所述传感器信号触发齿圈20仍然是安装在随车轮5一起转动的转动轴14上，因此无法准确测量泊车时的车轮转速与位移数据，使车辆在泊车时的数据采集工作带来一定局限性，亟待改进。

专利号为ZL200520142464.2的中国实用新型专利公开了一种轮速测量装置，该装置包括传感器、轴头、制动器底板、轴承、感应齿圈和轮毂，其中，所述感应齿圈位于轮毂外圈的圆柱形外表面上，并与轮毂固定连接；所述轮毂外圈的圆柱形外表面上的感应齿圈，位于轮毂外圈上与制动器底板位置接近的一端，感应齿圈端面与轮毂端面齐平，齿开在感应齿圈齐平端端面上。采用该实用新型的轮速测量装置，具有结构紧凑，尺寸小，重量轻的优点，并降低了成本。可见，该实用新型的所述感应齿圈位于轮毂外圈的圆柱形外表面上，并与轮毂固定连接，而所述轮毂安装在半轴上，因此该技术方案在测量泊车时汽车车轮处于低速运动状态的数据时仍无法准确测量泊车时的车轮转速与位移数据，使车辆在泊车时的数据采集工作带来一定局限性，亟待改进。

技术实现要素：

为了解决上述现有传感器信号触发齿圈、感应齿圈存在的技术缺陷，本实用新型采用的技术方案如下：

一种测量车轮转速的齿圈，包括齿盘和齿牙，所述齿盘采用圆环薄壁型结构，所述圆环的内圆面上均布有若干齿牙。

优选的是，所述圆环包括外侧端面和内侧端面，所述齿牙包括外侧齿面和内侧齿面，所述外侧齿面与所述外侧端面相平齐，所述内侧齿面高于所述内侧端面。

在上述任一方案中优选的是，所述圆环的外圆面上开有缺口。

在上述任一方案中优选的是，所述缺口为四分之一圆周长。

在上述任一方案中优选的是，所述内侧端面安装在汽车轮辋内侧表面上。

在上述任一方案中优选的是，所述齿牙宽度根据所述齿圈规格和霍尔传感器接头的横截面设定。

在上述任一方案中优选的是，所述齿牙高度设定在不与固有刹车卡钳相干涉的范围内。

在上述任一方案中优选的是，所述齿牙的牙顶面为圆弧形。

在上述任一方案中优选的是，所述齿牙间距与齿牙(2)宽度近似相等。

在上述任一方案中优选的是，所述齿圈的材质采用铁制成，所述齿圈的外表面镀锡。

在上述任一方案中优选的是，所述齿圈规格大小与轮辋规格大小相匹配。

在上述任一方案中优选的是，所述圆环上均布卡扣安装孔。

在上述任一方案中优选的是，所述齿圈与轮辋之间通过金属卡扣形成固定连接。

在上述任一方案中优选的是，所述霍尔传感器采用线性霍尔传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述霍尔传感器采用开关型霍尔传感器。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：完全适用于车轮低速运动状态，能够有效解决精确测量车轮转速并求解出自动泊车时车轮转动位移，大幅提高车辆在泊车时的数据采集工作的准确性、实时性，使泊车过程更加安全、可靠。

附图说明

图1按照本实用新型的测量车轮转速的齿圈的一优选实施例的正面立体图；

图2作为本实用新型的测量车轮转速的齿圈图1所示实施例的背面立体图；

图3作为本实用新型的测量车轮转速的齿圈图1所示实施例的主视图；

图4作为本实用新型的测量车轮转速的齿圈图1所示实施例的俯视图；

图5作为本实用新型的测量车轮转速的齿圈图1所示实施例的仰视图。

附图标记说明：

1齿盘；2齿牙；3缺口。

具体实施方式

本实施例仅为一优选技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于该实施例所描述的以下这一种实施方案，该优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。

下面结合图1-5详细描述所述测量车轮转速的齿圈的技术方案：

一种测量车轮转速的齿圈，包括齿盘1和齿牙2，齿盘1采用圆环薄壁型结构，所述圆环的内圆面上均布有若干齿牙2。所述圆环包括外侧端面和内侧端面，齿牙2包括外侧齿面和内侧齿面，所述外侧齿面与所述外侧端面相平齐，所述内侧齿面高于所述内侧端面。所述圆环的外圆面上开有缺口3，缺口3为四分之一圆周长，设置缺口3是为了在安装时让出轮辋配重铅块的位置，确保两者不发生干涉并顺利安装到位。所述内侧端面安装在汽车轮辋内侧表面上，齿牙2宽度根据所述齿圈规格和霍尔传感器接头的横截面设定，齿牙2高度设定在不与固有刹车卡钳相干涉的范围内，齿牙2的牙顶面为圆弧形，齿牙2间距与齿牙2宽度近似相等，所述齿圈的材质采用铁制成，所述齿圈的外表面镀锡，所述齿圈规格大小与轮辋规格大小相匹配。所述圆环上均布卡扣安装孔，所述齿圈与轮辋之间通过金属卡扣形成固定连接。所述霍尔传感器可采用线性霍尔传感器或者开关型霍尔传感器。

所述齿圈尺寸的优选方案是：齿圈外径420mm，齿圈厚度10mm，其中齿盘1厚度 3mm，齿牙2厚度7mm，齿牙2长度20mm，齿牙2的牙顶面弧度5.63度，齿牙2数量 32颗，其所围成的虚拟圆直径340mm。当车轮转一圈的位移为1700mm时，所述齿圈上设有32颗齿牙2，此时经实际测算，其测量精度为26.56mm。

所述霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，半导体、导电流体等也有这种磁电效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点。霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等，甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的，其一般只适用于测量50Hz正弦波；原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，隔离电压可达9600Vrms；精度高：在工作温度区内精度优于1％，该精度适合于任何波形的测量；线性度好：优于0.1％；宽带宽：高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs；但是，电压传感器带宽较窄，一般在15kHz以内，6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS，带宽约700Hz。测量范围：霍尔传感器为系列产品，电流测量可达50KA，电压测量可达6400V。因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。

霍尔效应的物理原理：霍尔电势的大小取决于：Rh为霍尔常数，它与半导体材质有关；I为霍尔元件的偏置电流；B为磁场强度；d为半导体材料的厚度。对于一个给定的霍尔器件，当偏置电流I固定时，UH将完全取决于被测的磁场强度B。一个霍尔元件一般有四个引出端子，其中两根是霍尔元件的偏置电流I 的输入端，另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路，就会产生霍尔电流。一般地说，偏置电流的设定通常由外部的基准电压源给出；若精度要求高，则基准电压源均用恒流源取代。为了达到高的灵敏度，有的霍尔元件的传感面上装有高导磁系数的镀膜合金；这类传感器的霍尔电势较大，但在0.05T左右出现饱和，仅适用在低量限、小量程下使用。在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为UH的霍尔电压。

霍尔效应的工作原理：磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流I从A到B 通过该片。在洛仑兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁感应强度。方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。这样，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出叶轮驱动轴的某一位置，利用这一工作原理，可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。

所述线性霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。所述开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。开关型霍尔传感器还有一种特殊的形式，称为锁键型霍尔传感器。