CN210136244U - 用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，包括：锁定螺母部件，其被固定到通过接收轮毂电机的功率而旋转的旋转轴的外部部分，并且限制位于旋转轴的外侧的轴承部件的运动；连接部件，其耦接到锁定螺母部件；磁体部件，其具有磁力并且被固定到连接部件；以及速度传感器部件，其被安装成与磁体部件分离并且测量磁体部件的旋转。根据本公开，在用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备中，由于磁体部件安装在通过接收轮毂电机的功率而旋转的锁定螺母部件上，所以测量部件的位置可以不同地变化，由此可以提高设计自由度。

Description

用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0059401号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开的实施例涉及一种用于测量具有轮毂电机(in-wheel motor，轮内电机)的车辆的速度的设备，且更具体地，涉及一种可通过测量通过接收轮毂电机的功率而旋转的锁定螺母的旋转速度来提高车辆的设计自由度的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备。
背景技术
通常，轮毂驱动装置是一种在车辆(诸如电动车辆)中使用的技术，其使用电力作为动力源。与采用由通过发动机、变速器和驱动轴的功率传递来旋转地驱动车轮的***的汽油车辆或柴油车辆不同，轮毂驱动装置是一种通过布置在左和右驱动轮或者四个左前、右前、左后和右后驱动轮中的电机将功率直接传递到车轮的技术。
一种用于感测速度的设备可设置于具有轮毂电机的车辆，并且可与用于车辆的ABS(防抱死制动***)和ESC(电子稳定控制)***协作。
用于车辆的ABS是一种安全装置，其检测旋转中的车轮在突然制动时的速度变化，从而防止车辆的车轮被锁死。此外，用于车辆的ESC***是一种通过感测车辆速度、转向角、横向加速度、偏航率等来控制四个车轮的制动液压并通过防止车辆在转弯时的倾斜现象来控制车辆的姿态的装置。
在传统技术中，使用了一种设备，该设备通过在通过接收电机的功率而旋转的齿轮的外周表面上形成多个凸起和凹陷并且通过将用于感测凸起和凹陷的水平差的传感器安装在齿轮外部来感测车速。
在传统技术中，由于用于感测车辆的轮速的设备安装在轮毂轴承上，并因此增加了用于防止漏油的单独的密封部件，导致了工作过程的数量增加的问题。此外，由于增加了用于感测齿轮的外周表面上形成的凸起和凹陷的形状的产品的安装空间，所以极有可能发生与其他部件的干涉现象。因此，需要解决该问题。
实用新型内容
各种实施例涉及一种用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，该设备可通过测量通过接收轮毂电机的功率而旋转的锁定螺母的旋转速度来提高车辆的设计自由度。
在一实施例中，一种用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备可包括：锁定螺母部件，被固定到通过接收轮毂电机的功率而旋转的旋转轴的外部部分，并且锁定螺母部件限制位于旋转轴的外侧的轴承部件的运动；连接部件，耦接到锁定螺母部件；磁体部件，具有磁力，并且磁体部件被固定到连接部件；以及速度传感器部件，被安装成与磁体部件分离，并且速度传感器部件测量磁体部件的旋转。
连接部件可具有围绕锁定螺母部件的外侧的环形形状，并且连接部件可通过压配合耦接到锁定螺母部件。
在连接部件与磁体部件首先耦接之后，连接部件可耦接到锁定螺母部件。
磁体部件可通过烧结具有磁力的粉末而形成，并且磁体部件可结合到连接部件。
在一实施例中，一种用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备可包括：锁定螺母部件，被固定到通过接收轮毂电机的功率而旋转的旋转轴的外部部分，并且锁定螺母部件限制位于旋转轴的外侧的轴承部件的运动；磁体部件，具有磁力，并且磁体部件被固定到锁定螺母部件；以及速度传感器部件，被安装成与磁体部件分离，并且速度传感器部件测量磁体部件的旋转。
磁体部件可通过烧结具有磁力的粉末而形成，并且磁体部件可结合到锁定螺母部件的外侧。
磁体部件可包括：磁体主体，面向锁定螺母部件的上表面，并且磁体主体以环形形状延伸；以及接合突起，从磁体主体延伸，并且接合突起***限定在锁定螺母部件中的接合凹槽中。
在一实施例中，一种用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备可包括：锁定螺母部件，被固定到通过接收轮毂电机的功率而旋转的旋转轴的外部部分，并且锁定螺母部件限制位于旋转轴的外侧的轴承部件的运动；以及速度传感器部件，被安装成与锁定螺母部件分离，并且速度传感器部件测量锁定螺母部件的旋转。
锁定螺母部件可包括：锁定螺母主体，被锁定到旋转轴的外部部分，并且锁定螺母主体具有环形形状；以及外部突起，以凸起和凹陷的形状在锁定螺母主体的外周表面上突出，并且外部突起由速度传感器部件测量。
锁定螺母部件还可包括接合凹槽，该接合凹槽在外部突起之间形成凹槽部分。
根据各实施例，在用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备中，由于磁体部件安装在通过接收轮毂电机的功率而旋转的锁定螺母部件上，所以测量部件的位置可以不同地变化，由此可增加设计自由度。
此外，在各实施例中，由于可通过测量锁定螺母部件的旋转来计算车辆的速度，而无需使用单独的磁体部件，所以可以减少部件的数量，从而提高生产率。
附图说明
图1是示意性地示出了根据一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备的结构的截面图。
图2是示出了根据该实施例的安装了磁体部件和速度传感器部件的状态的截面图。
图3是示出了根据该实施例的连接部件和磁体部件与锁定螺母部件分离的状态的透视图。
图4是示出了根据该实施例的连接部件和磁体部件耦接到锁定螺母部件的状态的透视图。
图5是示意性地示出了根据另一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备的主要结构的透视图。
图6是示意性地示出了根据又一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备的主要结构的透视图。
图7是示出了根据又一实施例的锁定螺母部件的透视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本公开的实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备。应注意的是，附图没有精确地按比例绘制，并且仅为了描述方便和清楚起见，可能会夸大线条的厚度或组件的尺寸。此外，本文所使用的术语是通过考虑本公开的功能来定义的，并且可根据用户或操作者的习惯或意图进行改变。因此，应根据本文所述的总体公开来对术语进行定义。
图1是示意性地示出了根据一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备的结构的截面图，图2是示出了根据该实施例的安装了磁体部件和速度传感器部件的状态的截面图，图3是示出了根据该实施例的连接部件和磁体部件从锁定螺母部件分离的状态的透视图，以及图4是示出了根据该实施例的连接部件和磁体部件耦接到锁定螺母部件的状态的透视图。
如图1至图4所示，根据一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备1包括：锁定螺母部件30，其固定到通过接收轮毂电机10的功率而旋转的旋转轴18的外部部分，并且限制位于旋转轴18外部的轴承部件20的运动；连接部件40，其耦接到锁定螺母部件30，并且由含铁材料形成；磁体部件50，其具有磁力并且固定到连接部件40；以及速度传感器部件60，其被安装为与磁体部件50分离，并且测量磁体部件50的旋转。
在不背离为使车辆的车轮构件(未示出)旋转供应功率的技术思想的前提下，可以使用各种类型的电机作为轮毂电机10。形成轮毂电机10的外形的框架部件24被安装为面向车辆的内部。
定子12被固定地安装在轮毂电机10的框架部件24内，并且转子14被可旋转地安装在面向定子12的位置处。转子14被接收在支撑构件16中。由于支撑构件16连接到旋转轴18，所以支撑构件16和旋转轴18一起旋转。框架部件24形成轮毂电机10的壳体，并且由多个构件构成。
轴承部件20和轮毂轴承22被安装在旋转轴18的外部部分上，并且引导旋转轴18的旋转。由于锁定螺母部件30被锁定到旋转轴18的外部部分，所以防止了轴承部件20从旋转轴18向上释放出来的现象。
由于外部横向力所产生的径向载荷和轴向载荷被同时施加到轮毂电机10。安装在旋转轴18的外部部分上的轴承部件20需要固定结构以承受这种负载条件。为此，锁定螺母部件30被安装在旋转轴18的外部部分上，支撑轴承部件20并施加预负载。在本公开的实施例中，用于感测车辆速度的编码器被应用于锁定螺母部件30。
锁定螺母部件30被固定到通过接收轮毂电机10的功率而旋转的旋转轴18的外部部分，并且可在不背离限制位于旋转轴18外部的轴承部件20的运动的技术思想的前提下实现为各种形状。
锁定螺母部件30包括：锁定螺母主体32，其被锁定到旋转轴18的外部部分并且具有环形形状；外部突起34，其在锁定螺母主体32的外周表面上突出并且限定凸起和凹陷的形状；以及接合凹槽36，其在外部突起34之间形成凹槽部分。根据本实施例的锁定螺母部件30可仅包括锁定螺母主体32，并且根据需要，可额外形成外部突起34和接合凹槽36。
锁定螺母部件30可以以直接连接方式安装，其中，轮毂电机10的功率直接通过旋转轴18使车轮构件旋转，并且锁定螺母部件也可以以间接连接方式安装，其中，轮毂电机10的功率通过单独的减速齿轮而改变，从而使车轮构件旋转。
连接部件40耦接到锁定螺母部件30，并且在不背离由含铁材料形成的技术思想的前提下具有各种形状。根据本实施例的连接部件40具有环形形状，其围绕锁定螺母部件30的外侧，并且通过压配合而耦接到锁定螺母部件30。
磁体部件50具有磁力，并且固定到连接部件40，从而形成编码器。由于连接部件40在连接部件40和磁体部件50首先耦接之后再耦接到锁定螺母部件30从而形成模块，所以可以简化组装过程并提高生产率。
在将磁体部件50作为单个构件固定到连接部件40的上部部分的状态下，通过压配合在锁定螺母部件30的上部部分周围来固定连接部件40的下部部分。此外，由于磁体部件50通过烧结具有磁力的粉末而形成，并且结合到连接部件40，所以可以缩短生产过程。
速度传感器部件60以其与磁体部件50分离的状态安装。速度传感器部件60测量具有磁力的磁体部件50的旋转，并将测量值发送到控制单元，并且控制单元基于速度传感器部件60的测量值来测量车辆的速度。
下面，将参照附图详细描述根据本实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备1的操作状态。
转子14通过定子12的磁通量变化而旋转，并且连接到转子14的支撑构件16和旋转轴18一起旋转。支撑构件16和旋转轴18可以一体地形成。转子14、支撑构件16和旋转轴18构成转子模块，从而一体地旋转。
固定到旋转轴18的外部部分的锁定螺母部件30也与旋转轴18一起旋转，并且固定到锁定螺母部件30的连接部件40和由磁体部件50构成的编码器也一起旋转。
由于安装在面向磁体部件50的位置处的速度传感器部件60测量磁体部件50的旋转并向控制单元发送测量值，所以可以容易且快速地测量车辆的速度。
在下文中，将参考附图描述根据本公开的另一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备3。
为便于说明，与上述实施例的结构和功能相同的部件将使用相同的附图标记，此处省略其详细描述。
图5是示意性地示出了根据另一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备的主要结构的透视图。
如图5所示，根据另一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备3包括：锁定螺母部件30，其固定到通过接收轮毂电机10的功率而旋转的旋转轴18的外部部分，并且限制位于旋转轴18外部的轴承部件20的运动；磁体部件70，其具有磁力并且固定到锁定螺母部件30；以及速度传感器部件60，其被安装为与磁体部件70分离并且测量磁体部件70的旋转。
磁体部件70通过磁体硫化结合而安装在锁定螺母部件30的上表面上。由于位于磁体部件70与锁定螺母部件30之间的钢构件被移除，所以可以简化生产过程，并且很容易将其作为包裹件来应用。
在根据另一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备3中，使用了这样一种方法，其中，通过应用硫化将橡胶磁体部件70结合到锁定螺母部件30。由于锁定螺母部件30的材料基于钢，所以编码器可用作钢的磁通路径。
锁定螺母部件30包括：锁定螺母主体32，其被锁定到旋转轴18的外部部分并且具有环形形状；外部突起34，其在锁定螺母主体32的外周表面上突出并且限定凸起和凹陷的形状；以及接合凹槽36，其在外部突起34之间形成凹槽部分。
根据另一实施例的磁体部件70包括：磁体主体72，其面向锁定螺母部件30的上表面并且以环形形状延伸；以及接合突起74，其从磁体主体72延伸并且***到限定在锁定螺母部件30中的接合凹槽36中。由于接合突起74接合到锁定螺母部件30的接合凹槽36中，磁体部件70和锁定螺母部件30的耦接力可能增加。
此外，由于磁体部件70通过烧结具有磁力的粉末而形成，并且结合到锁定螺母部件30的外部，所以可以简化组装过程并提高生产率。
在下文中，将参考附图描述根据本公开的又一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备5。
为了便于说明，与上述实施例的结构和功能相同的部件将使用相同的附图标记，并在此省略其详细描述。
图6是示意性地示出了根据又一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备的主要结构的透视图，并且图7是示出了根据又一实施例的锁定螺母部件的透视图。
如图6和图7所示，在根据又一实施例的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备5中，速度传感器部件90安装在面向锁定螺母部件80的外侧的位置。
与旋转轴18一起旋转的锁定螺母部件80包括：锁定螺母主体82，其被锁定到旋转轴18的外部部分并且具有环形形状；外部突起84，其在锁定螺母主体82的外周表面上突出并且限定凸起和凹陷的形状；以及接合凹槽86，其在外部突起84之间形成凹槽部分。
通过使用接合凹槽86(作为限定在锁定螺母部件80的外周表面上的凹槽)的旋转，以音轮的方式测量锁定螺母部件80的旋转。通过安装在锁定螺母部件80附近的速度传感器部件90的线圈的电磁感应作用来获得电动势，并且可通过使用锁定螺母部件80的每分钟转数和锁定螺母部件80的外部突起84的数量来测量锁定螺母部件80的旋转。
由于形成在锁定螺母部件80的外周表面上的凹槽具有与齿轮的齿的形状相同的形状，所以当锁定螺母部件80旋转时，会产生磁阻差异。通过在锁定螺母部件80的外周表面上是否存在凹槽来感测旋转速度的类型类似于使用轮毂轴承的音轮类型。由于根据音轮类型的测量在本领域中是已知的，所以在此将省略其详细描述。
由于取决于制造方法，限定在锁定螺母部件80的外周表面上的接合凹槽86的数量可以显著增加，所以车辆速度信号的作用是可能的。由于速度传感器部件90通过锁定螺母部件80的接合凹槽86的形状来感测车辆速度信号，所以能够移除现有编码器的结构，从而缩短生产过程。
从以上描述中可以看出，根据实施例，由于磁体部件50和70被安装在通过接收轮毂电机10的功率而旋转的锁定螺母部件30上，所以测量部分的位置可能不同地变化，由此可以增加设计自由度。此外，在实施例中，由于可通过测量锁定螺母部件80的旋转来计算车辆的速度，而无需使用单独的磁体部件50和70，所以可以减少部件的数量，从而可以提高生产率。
由于实施例提供了这样一种结构，其中，通过利用安装成支撑与轮毂电机10的旋转轴18耦接的轴承部件20或施加预负载的锁定螺母部件30和80来感测车辆速度，所以当构造轮毂驱动装置时，包裹件的构造变得容易。
尽管已参考附图中示出的具体实施例来描述本公开，但这仅是为了说明的目的，且本领域技术人员将理解，可以从中进行各种修改和其他等效实施例。
因此，本公开的真实精神和范围必须由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，所述用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备包括：
锁定螺母部件，被固定到通过接收所述轮毂电机的功率而旋转的旋转轴的外部部分，并且所述锁定螺母部件限制位于所述旋转轴的外侧的轴承部件的运动；
连接部件，耦接到所述锁定螺母部件；
磁体部件，具有磁力，并且所述磁体部件被固定到所述连接部件；以及
速度传感器部件，被安装成与所述磁体部件分离，并且所述速度传感器部件测量所述磁体部件的旋转。
2.根据权利要求1所述的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，所述连接部件具有围绕所述锁定螺母部件的外侧的环形形状，并且所述连接部件通过压配合耦接到所述锁定螺母部件。
3.根据权利要求2所述的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，在所述连接部件与所述磁体部件首先耦接之后，所述连接部件耦接到所述锁定螺母部件。
4.根据权利要求3所述的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，所述磁体部件通过烧结具有磁力的粉末而形成，并且所述磁体部件结合到所述连接部件。
5.一种用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，所述用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备包括：
锁定螺母部件，被固定到通过接收所述轮毂电机的功率而旋转的旋转轴的外部部分，并且所述锁定螺母部件限制位于所述旋转轴的外侧的轴承部件的运动；
磁体部件，具有磁力，并且所述磁体部件被固定到所述锁定螺母部件；以及
速度传感器部件，被安装成与所述磁体部件分离，并且所述速度传感器部件测量所述磁体部件的旋转。
6.根据权利要求5所述的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，所述磁体部件通过烧结具有磁力的粉末而形成，并且所述磁体部件结合到所述锁定螺母部件的外侧。
7.根据权利要求6所述的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，所述磁体部件包括：
磁体主体，面向所述锁定螺母部件的上表面，并且所述磁体主体以环形形状延伸；以及
接合突起，从所述磁体主体延伸，并且所述接合突起***限定在所述锁定螺母部件中的接合凹槽中。
8.一种用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，所述用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备包括：
锁定螺母部件，被固定到通过接收所述轮毂电机的功率而旋转的旋转轴的外部部分，并且所述锁定螺母部件限制位于所述旋转轴的外侧的轴承部件的运动；以及
速度传感器部件，被安装成与所述锁定螺母部件分离，并且所述速度传感器部件测量所述锁定螺母部件的旋转。
9.根据权利要求8所述的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，所述锁定螺母部件包括：
锁定螺母主体，被锁定到所述旋转轴的所述外部部分，并且所述锁定螺母主体具有环形形状；以及
外部突起，以凸起和凹陷的形状在所述锁定螺母主体的外周表面上突出，并且所述外部突起由所述速度传感器部件测量。
10.根据权利要求9所述的用于测量具有轮毂电机的车辆的速度的设备，其特征在于，所述锁定螺母部件还包括：
接合凹槽，在所述外部突起之间形成凹槽部分。
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