带传感器的中轴系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了带传感器的中轴系统，其中在中轴上开设凹槽，凹槽中卡入卡环，卡环代替轴肩部来对轴承内圈进行轴向限位，由于取消使用轴肩部，则无需采用外缘磨加工操作，使得中轴的加工简单。在采用磁环的传感器的中轴系统中，中轴上位于定位槽两侧的部位与安装一对轴承的部位一体成型，并同一轴径设置，这样保证磁环直接注塑入中轴的定位槽中，无需使用【背景技术】中提到的塑料套筒，而且根据需要能够提高霍尔芯片输出的信号强度。在采用霍尔芯片与码盘的传感器的中轴系统中，码盘上能够被霍尔芯片感应到的齿端面的高度向下增多0.8-1.3mm，从而增强霍尔芯片输出的信号强度。
【专利说明】带传感器的中轴系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及带传感器的中轴系统，能够应用在电动自行车和电动助力车上。【背景技术】
[0002]带传感器的中轴系统，应用在电动自行车和电动助力车上，通过传感器能够检测出中轴的旋转速度和旋转方向。
[0003]传感器能够采用霍尔芯片与磁环相配合，参见图1所示，中轴I’在两端均具有轴颈部13’、轴肩部11’和12’，一对深沟球轴承8’的内圈分别固定套在中轴I’两端的轴颈部13’上，并分别与轴肩部11’和12’相抵触，中轴I’在位于轴肩部11’和12’之间的部位上固定套设有塑料套筒5’，磁环4’注塑在塑料套筒5’上，套筒5’上突出的肩部51’对磁环4’进行轴向定位，固定在一对轴承8，的外圈之间的壳体2’在左侧内部有霍尔芯片3’，霍尔芯片3’通过感应磁环4’获得中轴I’的旋转速度和旋转方向信号。在图1所示的现有的中轴系统结构中，中轴I’的加工比较复杂，在通过车加工出轴坯后，还需要通过外缘磨加工出轴颈部13’、轴肩部11’和12’，另外，由于轴肩部11’和12’的存在，磁环4’无法直接注塑在中轴I’上，必须设置塑料套筒5’才能注塑出磁环4’，不仅如此，这样还约束了磁环4’的径向尺寸，霍尔芯片3’输出的信号强度是与所能感应到的磁环4’的径向尺寸是相关的，这样有可能导致霍尔芯片3’输出的信号强度不够强。
[0004]传感器还能够采用霍尔芯片与码盘相配合，参见图2所示，一对深沟球轴承8，的内圈分别固定套在中轴I’两端的轴颈部13’上，并分别与轴肩部11’和12’相抵触，码盘4’固定套在轴肩部11’上，码盘4’具有沿周向方向间隔排列的多个齿41’，固定在一对轴承8’的外圈之间的壳体2’在右侧内部有霍尔芯片3’，霍尔芯片3’通过感应码盘4’的齿41’的端面获得中轴I’的旋转速度和旋转方向信号。在图2所示的现有的中轴系统结构中，同样，需要加工出轴颈部13’、轴肩部11’和12’，导致中轴I’的加工非常复杂，而且，由于轴肩部11’的存在，导致码盘4’的齿端面的高度受限，霍尔芯片3’输出的信号强度是与所能感应到的码盘4’的齿端面的高度是相关的，这样导致霍尔芯片3’输出的信号强度较弱。
【发明内容】
[0005]本实用新型解决的问题是简化中轴的加工，同时在采用磁环的传感器中轴系统中，无需使用塑料套筒，而且能够根据需要增强霍尔芯片输出的信号强度，在采用码盘的传感器中轴系统中，增强霍尔芯片输出的信号强度。
[0006]为解决上述问题，本实用新型提供了两种带传感器的中轴系统，
[0007]其中一种带传感器的中轴系统，包括能够旋转的中轴、内圈分别固定套在所述中轴的两端部上的一对轴承、固定在所述一对轴承的外圈之间的壳体，所述传感器包括固定在所述中轴上的磁环、固定在所述壳体中能够感应到所述磁环从而获得所述中轴的旋转速度和旋转方向信号的霍尔芯片，所述中轴在位于所述一对轴承的内侧部位上均开设有沿周向方向延伸的凹槽，每个所述凹槽中均卡入有卡环，每个所述卡环均抵触在对应所述轴承的内圈上，所述中轴上还开设有沿周向方向延伸贯通的定位槽，所述磁环注塑入所述定位槽中，所述中轴上位于所述定位槽两侧的部位与安装所述一对轴承的部位一体成型，并同
一轴径设置。
[0008]另外一种带传感器的中轴系统，包括能够旋转的中轴、内圈分别固定套在所述中轴的两端部上的一对轴承、固定在所述一对轴承的外圈之间的壳体，所述传感器包括固定在所述中轴上并具有沿周向方向间隔排列的多个齿的码盘、固定在所述壳体中能够感应到所述码盘的齿端面从而获得所述中轴的旋转速度和旋转方向信号的霍尔芯片，所述中轴在位于所述一对轴承的内侧部位上均开设有沿周向方向延伸的凹槽，每个所述凹槽中均卡入有卡环，每个所述卡环均抵触在对应所述轴承的内圈上，所述中轴上安装所述码盘的部位与安装所述一对轴承的部位一体成型，并同一轴径设置，所述码盘上能够被所述霍尔芯片感应到的齿端面的高度向下增多0.8-1.3_。
[0009]具体实施时，所述凹槽沿所述中轴的周向贯通设置，从而方便加工。
[0010]具体实施时，所述轴承采用深沟球轴承。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:上述两种带传感器的中轴系统中，均在中轴上开设凹槽，凹槽中卡入卡环，卡环代替【背景技术】中的轴肩部，来对轴承内圈进行轴向限位，由于取消使用轴肩部，则无需采用外缘磨加工操作，使得中轴的加工简单。在采用霍尔芯片与磁环的传感器的中轴系统中，中轴上位于定位槽两侧的部位与安装一对轴承的部位一体成型，并同一轴径设置，这样在注塑磁环时，能够很好地将磁性粒子保持在注塑机内，从而保证磁环直接注塑入中轴的定位槽中，无需使用【背景技术】中提到的塑料套筒，另夕卜，在本实用新型的安装轴承的部位与【背景技术】中的相应部位采用相同尺寸时，由于本实用新型的磁环直接注塑入中轴的定位槽中，则磁环的径向尺寸能够注塑得更大，从而能够提高霍尔芯片输出的信号强度。在采用霍尔芯片与码盘的传感器的中轴系统中，中轴上安装码盘的部位与安装一对轴承的部位一体成型，并同一轴径设置，相对于【背景技术】中将码盘设置在轴肩部上，本实用新型设置的码盘的径向尺寸能够增大，具体来说，码盘上能够被霍尔芯片感应到的齿端面的高度向下增多0.8-1.3_，从而增强霍尔芯片输出的信号强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是现有技术中带传感器的中轴系统的纵向剖视图，其中传感器采用霍尔芯片和磁环相配合；
[0013]图2是现有技术中带传感器的中轴系统的纵向剖视图，其中传感器采用霍尔芯片和码盘相配合；
[0014]图3是本实用新型的带传感器的中轴系统的纵向剖视图，其中传感器采用霍尔芯片和磁环相配合；
[0015]图4是本实用新型的带传感器的中轴系统的纵向剖视图，其中传感器采用霍尔芯片和码盘相配合。
【具体实施方式】
[0016]参见图3所示，一种带传感器的中轴系统，包括中轴1、一对轴承8、一对轴承端盖6和7、一对卡环5、壳体2、一对螺栓9,传感器包括霍尔芯片3、磁环4、传感器线束10,中轴I在两端具有轴颈部13，在两端的轴颈部13之间还具有轴颈部15，中轴I在轴颈部13的内侧部位上均开设有沿周向方向延伸的凹槽11，为了方便加工，每个凹槽11在周向方向均贯通设置，即呈一圈设置。一对轴承8均采用深沟球轴承，一对深沟球轴承8的内圈分别固定套在中轴I两端的轴颈部13上，中轴I的每个凹槽11中均卡入有卡环5,每个卡环5均抵触在对应轴承8的内圈的内侧，实现对轴承8内圈的轴向限位。中轴I上的轴颈部13、轴颈部15是在无心磨床上一体加工成型出的，并且保证同一轴径设置，中轴I上取消了【背景技术】中提到的轴肩部结构，这样无需采用外缘磨加工，使得中轴的加工简单。中轴I的轴颈部15上开设有沿周向方向延伸贯通的定位槽12，由于轴颈部13、轴颈部15的同一轴径设置，能够很好地将磁性粒子保持在注塑机内，从而保证磁环4直接注塑入定位槽12中，无需使用【背景技术】中提到的塑料套筒。一对轴承8的外圈之间固定有壳体2，壳体2中在左侧部位固定有霍尔芯片3，霍尔芯片3位于磁环4的上方，霍尔芯片3通过无接触的方式感应到磁环4，从而能获得中轴I的旋转速度和旋转方向信号，并通过传感器线束10输出到电子系统，这里采用霍尔芯片3和磁环4的传感器的结构以及测速原理属于本领域的技术人员所知晓的现有技术，在这里不赘述。在本实用新型的轴颈部13与【背景技术】中提到的轴颈部13’采用相同尺寸时，由于本实用新型的磁环4直接注塑入轴颈部15的定位槽12中，则磁环4的径向尺寸能够注塑得更大，从而能够提高霍尔芯片3输出的信号强度。
[0017]在装配图3所示的带传感器的中轴系统时，首先获得中轴1，该中轴I在无心磨床上一体加工成型好轴颈部13、轴颈部15，并开设好凹槽11、定位槽12，同时在定位槽12中注塑好磁环4,接着将卡环5卡入凹槽11中，然后通过过盈配合固定套上一对轴承8,并使得带有霍尔芯片3的壳体2夹在一对轴承8的外圈之间，在将右边的轴承端盖6固定在电动自行车或电动助力车车架套管后，接着使得轴承端盖6通过过盈配合固定套在右边的轴承8的外圈上以及壳体2上，并且保证壳体2上的一圈突起21卡入轴承端盖6的一圈凹槽61内，这样实现壳体2在一对轴承8外圈之间的稳定定位，同时轴承端盖6抵靠在右边的轴承8的外圈的外侧，实现轴承外圈的轴向定位，接下来套上左边的轴承端盖7，该轴承端盖7通过过盈配合固定套在壳体2中，但与左边的轴承8的外圈是间隙配合，这样左边轴承8的外圈能够进行一定的浮动。在车架套管内安装好中轴系统后，最后用一对螺栓9将踏板曲轴安装到中轴I上即可。
[0018]图4所示的带传感器的中轴系统与图3相似，唯一不同在于，图4所示的传感器采用霍尔芯片与码盘配合。在图4中，带传感器的中轴系统，同样包括中轴1、一对轴承8、一对轴承端盖6和7、一对卡环5、壳体2、一对螺栓9,中轴I上同样开设凹槽11,卡环5卡入凹槽11，对内圈固定套在中轴I的轴颈部13上的轴承8的内圈进行轴向定位，同样，中轴I上取消了【背景技术】中提到的轴肩部结构，无需采用外缘磨加工，使得中轴的加工简单。壳体2、一对轴承端盖6和7的设置结构以及一对螺栓9的连接方式均同图3，故在此不重复描述。图4中，传感器包括霍尔芯片3、码盘4、传感器线束10，霍尔芯片3固定在壳体2的右侧部位中，靠近码盘4设置，码盘4固定在中轴I的轴颈部14上，码盘4具有沿周向方向间隔排列的多个齿41，霍尔芯片3通过无接触的方式感应到码盘4的齿41的端面，从而获得中轴I的旋转速度和旋转方向信号，并通过传感器线束10输出到电子系统，这里采用霍尔芯片3和码盘4的传感器的结构以及测速原理也是属于本领域的技术人员所知晓的现有技术，故在这里也不赘述。安装码盘4的轴颈部14与安装轴承8的轴颈部13是在无心磨床上一体加工成型出的，并且保证同一轴径设置。相对于【背景技术】中将码盘4’设置在轴肩部11’上，本实用新型将码盘4设置在轴颈部14上，码盘4的径向尺寸增大，具体来说，码盘4上能够被霍尔芯片3感应到的齿端面的高度向下增多0.8-1.3mm，从而增强霍尔芯片3输出的信号强度。
[0019]图3和图4显示的中轴系统，在中轴I上安装轴承8的轴颈部13的尺寸与【背景技术】中的轴颈部13’相同，并且壳体2的尺寸与【背景技术】中的壳体2’相同时，本实用新型的壳体2与中轴I之间有更多的空间，从而方便装配。
[0020]虽然本实用新型仅就某些示范性实施方式进行描述，这些描述应该仅作为示例而不构成限制。在所附权利要求书记载的范围内，在不脱离本实用新型精神和范围情况下，各种变化均是可能的。
【权利要求】
1.一种带传感器的中轴系统，包括能够旋转的中轴、内圈分别固定套在所述中轴的两端部上的一对轴承、固定在所述一对轴承的外圈之间的壳体，所述传感器包括固定在所述中轴上的磁环、固定在所述壳体中能够感应到所述磁环从而获得所述中轴的旋转速度和旋转方向信号的霍尔芯片，其特征在于:所述中轴在位于所述一对轴承的内侧部位上均开设有沿周向方向延伸的凹槽，每个所述凹槽中均卡入有卡环，每个所述卡环均抵触在对应所述轴承的内圈上，所述中轴上还开设有沿周向方向延伸贯通的定位槽，所述磁环注塑入所述定位槽中，所述中轴上位于所述定位槽两侧的部位与安装所述一对轴承的部位一体成型，并同一轴径设置。
2.一种带传感器的中轴系统，包括能够旋转的中轴、内圈分别固定套在所述中轴的两端部上的一对轴承、固定在所述一对轴承的外圈之间的壳体，所述传感器包括固定在所述中轴上并具有沿周向方向间隔排列的多个齿的码盘、固定在所述壳体中能够感应到所述码盘的齿端面从而获得所述中轴的旋转速度和旋转方向信号的霍尔芯片，其特征在于:所述中轴在位于所述一对轴承的内侧部位上均开设有沿周向方向延伸的凹槽，每个所述凹槽中均卡入有卡环，每个所述卡环均抵触在对应所述轴承的内圈上，所述中轴上安装所述码盘的部位与安装所述一对轴承的部位一体成型，并同一轴径设置，所述码盘上能够被所述霍尔芯片感应到的齿端面的高度向下增多0.8-1.3mm。
3.如权利要求1或2所述的带传感器的中轴系统，其特征在于:所述凹槽沿所述中轴的周向贯通设置。
4.如权利要求1或2所述的带传感器的中轴系统，其特征在于:所述轴承采用深沟球轴承。
【文档编号】B62M6/50GK203528739SQ201320490707
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】张建昌, 沈彦斌 申请人:舍弗勒投资(中国)有限公司