專(zhuān)利名稱(chēng)：速度檢測(cè)裝置及系統(tǒng)、車(chē)輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電磁技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種速度檢測(cè)裝置及系統(tǒng)、車(chē)輛。
背景技術(shù)：
在列車(chē)的行駛過(guò)程中，基于安全行駛等目的，需要掌握列車(chē)的行駛速度。目前，使用旋轉(zhuǎn)傳感器檢測(cè)列車(chē)的速度。例如，將旋轉(zhuǎn)傳感器安裝于車(chē)軸，通過(guò)旋轉(zhuǎn)傳感器檢測(cè)車(chē)輪在單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)傳感器的檢測(cè)結(jié)果和車(chē)輪直徑來(lái)算出列車(chē)的速度。但是，旋轉(zhuǎn)傳感器需要外接電源才能工作，一旦旋轉(zhuǎn)傳感器連接的電源發(fā)生異常，此時(shí)無(wú)法檢測(cè)列車(chē)速度，有可能對(duì)行駛的安全等造成影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種速度檢測(cè)裝置及系統(tǒng)、車(chē)輛，能夠不需要電源并且可靠性高地進(jìn)行速度檢測(cè)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:一種速度檢測(cè)裝置，其與齒輪狀的旋轉(zhuǎn)件相對(duì)置，其中，該旋轉(zhuǎn)件能夠與傳動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)且至少外圓周部分由磁性材料構(gòu)成，該速度檢測(cè)裝置包括:永磁體；第一磁極部，其設(shè)置于上述永磁體的一個(gè)磁極，具備第一分支磁極部和第二分支磁極部，其中，在上述第一分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第一齒頂相對(duì)時(shí)，上述第二分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第一齒底相對(duì)；第二磁極部，其設(shè)置于上述永磁體的另一個(gè)磁極，具備第三分支磁極部和第四分支磁極部，其中，在上述第一分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第一齒頂相對(duì)時(shí)，上述第三分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第二齒底相對(duì)，上述第四分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第二齒頂相對(duì)；第一檢測(cè)線(xiàn)圈，其卷繞于上述第一分支磁極部上；第二檢測(cè)線(xiàn)圈，其卷繞于上述第二分支磁極部上；第三檢測(cè)線(xiàn)圈，其卷繞于上述第三分支磁極部上；以及第四檢測(cè)線(xiàn)圈，其卷繞于上述第四分支磁極部上，其中，上述第一檢測(cè)線(xiàn)圈與上述第三檢測(cè)線(xiàn)圈串聯(lián)連接形成第一檢測(cè)支路，上述第二檢測(cè)線(xiàn)圈與上述第四檢測(cè)線(xiàn)圈串聯(lián)連接形成第二檢測(cè)支路，上述第一檢測(cè)支路與上述第二檢測(cè)支路并聯(lián)連接。進(jìn)一步地，在上述速度檢測(cè)裝置中，也可以卷繞于上述第一磁極部上的線(xiàn)圈和卷繞于上述第二磁極部上的線(xiàn)圈的卷繞方向相反。進(jìn)一步地，在上述速度檢測(cè)裝置中，也可以上述第一分支磁極部、上述第二分支磁極部、上述第三分支磁極部以及上述第四分支磁極部沿著上述旋轉(zhuǎn)件的外周的切線(xiàn)方向排列。進(jìn)一步地，在上述速度檢測(cè)裝置中，也可以上述第一磁極部和上述第二磁極部與上述永磁體分開(kāi)做出后再分別固定于上述永磁體的兩極部。進(jìn)一步地，在上述速度檢測(cè)裝置中，也可以上述第一磁極部和上述第二磁極部是上述永磁體自身的突出部。
一種速度檢測(cè)系統(tǒng)，包括:上文所述的速度檢測(cè)裝置；線(xiàn)纜，其一端與上述第一檢測(cè)支路和上述第二檢測(cè)支路的引出線(xiàn)連接；以及速度獲取裝置，其與上述線(xiàn)纜的另一端相連接，根據(jù)從上述線(xiàn)纜輸出的交流電壓獲取速度信息，其中所述交流電壓的頻率與上述旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)數(shù)成比例。進(jìn)一步地，在上述速度檢測(cè)系統(tǒng)中，也可以還包括顯示裝置，該顯示裝置與上述速度獲取裝置相連接，根據(jù)從上述速度獲取裝置輸入的上述速度信息來(lái)進(jìn)行顯示。一種車(chē)輛，具備:上文所述的速度檢測(cè)裝置或上文所述的速度檢測(cè)系統(tǒng)；以及上述旋轉(zhuǎn)件。本實(shí)用新型所涉及的速度檢測(cè)裝置及系統(tǒng)、車(chē)輛，在齒輪狀的、至少外圓周部分由磁性材料構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)件隨著車(chē)輛的傳動(dòng)軸(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為車(chē)軸)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用卷繞在永磁體的磁極部上的線(xiàn)圈與該旋轉(zhuǎn)件之間發(fā)生的電磁感應(yīng)來(lái)獲取頻率與車(chē)軸的轉(zhuǎn)數(shù)成比例的電壓，從而檢測(cè)該輸出電壓的變化可獲取車(chē)速數(shù)據(jù)。上述速度檢測(cè)裝置為自發(fā)電型，可以不使用半導(dǎo)體等電子部件，因此，能夠不需要電源并且可靠性高地進(jìn)行速度檢測(cè)。另外，由于輸出電壓的頻率與車(chē)軸的轉(zhuǎn)數(shù)成比例，因此上述速度檢測(cè)裝置還能夠用于檢測(cè)車(chē)輪打滑。

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置的局部結(jié)構(gòu)圖。圖4是本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖5是本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖6是本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置的檢測(cè)線(xiàn)圈的連接關(guān)系說(shuō)明圖。圖7是本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置的檢測(cè)線(xiàn)圈的輸出電壓的變化的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型所涉及的速度檢測(cè)裝置可以應(yīng)用于火車(chē)、汽車(chē)等的速度檢測(cè)。下面，以檢測(cè)列車(chē)速度的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置為例，對(duì)本實(shí)用新型所涉及的速度檢測(cè)裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置I安裝于臺(tái)車(chē)，與軸端齒輪2相對(duì)置。在此，該軸端齒輪僅為旋轉(zhuǎn)件的一個(gè)實(shí)例，而旋轉(zhuǎn)件并非僅限于軸端齒輪，也可以為其它相同或相似功能的裝置。具體來(lái)說(shuō)，例如，可以利用調(diào)整用墊片4以與軸端齒輪2的外周相對(duì)置的方式來(lái)安裝車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置1，使得車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置I的磁極的端部與軸端齒輪2之間的間隙L相隔一定距離，例如為1mm。另外，軸端齒輪2由磁性材料構(gòu)成，能夠與車(chē)軸同步地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，軸端齒輪也可以并非全部由磁性材料構(gòu)成,而是部分由磁性材料構(gòu)成,但至少外周部分由磁性材料構(gòu)成。圖2是本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置I的概要結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置I包括永磁體3、磁極A D以及分別卷繞于磁極A D的檢測(cè)線(xiàn)圈A’ D’，其中，磁極A、B設(shè)置于永磁體3的一個(gè)磁極,而磁極C、D設(shè)置于永磁體3的另一個(gè)磁極,例如，將磁極A、B設(shè)置于永磁體3的N極,將磁極C、D設(shè)置于永磁體3的S極。并且,可以使檢測(cè)線(xiàn)圈A’ D’、磁極A D以及永磁體3塑封化，從而能夠進(jìn)行整體保護(hù)。如圖3所示，磁極A D沿著軸端齒輪2的外周的切線(xiàn)方向排列，在磁極A (第一分支磁極部)與軸端齒輪2的一個(gè)齒頂相對(duì)時(shí),磁極B (第二分支磁極部)與軸端齒輪2的一個(gè)齒底相對(duì)，磁極C(第三分支磁極部)與軸端齒輪2的另一個(gè)齒底相對(duì),磁極D (第四分支磁極部)與軸端齒輪2的另一個(gè)齒頂相對(duì)。在本實(shí)施例中，磁極A、B和磁極C、D與永磁體3分開(kāi)做出后再分別固定于永磁體3的兩極部，并且，磁極A、B和磁極C、D可以由與永磁體3相同的磁性材料構(gòu)成，也可以由與永磁體3不同的磁性材料構(gòu)成。另外,磁極A D也可以是永磁體3自身的突出部，也即磁極A D與永磁體3 —體成型。磁極A、B上的檢測(cè)線(xiàn)圈A’、B’與磁極C、D上的檢測(cè)線(xiàn)圈C’、D’的卷繞方向相反。在本實(shí)施例中，檢測(cè)線(xiàn)圈A’與檢測(cè)線(xiàn)圈C’串聯(lián)連接形成一檢測(cè)支路，檢測(cè)線(xiàn)圈B’與檢測(cè)線(xiàn)圈D’串聯(lián)連接另一檢測(cè)支路，并且這兩個(gè)檢測(cè)支路并聯(lián)連接。另外，車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置I還可以包括線(xiàn)纜7以及連接器8。線(xiàn)纜7為例如四芯線(xiàn)纜，與檢測(cè)線(xiàn)圈A’ D’的引出線(xiàn)連接。能夠經(jīng)由線(xiàn)纜7和連接器8將檢測(cè)線(xiàn)圈A’ D’輸出的電壓提供給例如自動(dòng)列車(chē)控制裝置、監(jiān)視器裝置、剎車(chē)控制器、速度計(jì)等的上級(jí)側(cè)裝置至少之一。這樣，在上級(jí)側(cè)裝置中，能夠基于由該電壓獲取到的速度數(shù)據(jù)掌握車(chē)輛的行駛狀態(tài)，或者計(jì)算需 要的剎車(chē)力并進(jìn)行調(diào)整實(shí)際的剎車(chē)力的剎車(chē)控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)列車(chē)的安全行駛。并且，本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置I還可以包括殼體6，該殼體6覆蓋檢測(cè)線(xiàn)圈A’ D’、磁極A D、永磁體3以及線(xiàn)纜7等。在殼體6內(nèi)部，線(xiàn)纜7的一端與檢測(cè)線(xiàn)圈A’ D’連接，另一端自側(cè)面的防水栓引出并通過(guò)連接器8與上級(jí)側(cè)裝置連接，從而使得裝置整體為防水構(gòu)造。另外，也可以不設(shè)置殼體6，或者使殼體6不覆蓋線(xiàn)纜7。下面，對(duì)本實(shí)施例的車(chē)輛用速度檢測(cè)裝置I的工作方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在列車(chē)行駛時(shí)，軸端齒輪2隨著車(chē)軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸端齒輪2旋轉(zhuǎn)到如圖4所示的位置時(shí)，磁極A、D與軸端齒輪2的齒頂相對(duì)，此時(shí)磁極A、D與軸端齒輪2之間的間隙最小，通過(guò)磁極A、D的磁通最大。另一方面，磁極B、C與軸端齒輪2的齒底相對(duì),此時(shí)磁極B、C與軸端齒輪2之間的間隙最大,通過(guò)磁極B、C的磁通最小。此后，當(dāng)軸端齒輪2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)1/2齒距時(shí)，如圖5所示，磁極B、C與軸端齒輪2的齒頂相對(duì)，此時(shí)磁極B、C與軸端齒輪2之間的間隙最小,通過(guò)磁極B、C的磁通最大。另一方面，磁極A、D與軸端齒輪2的齒底相對(duì)，此時(shí)磁極A、D與軸端齒輪2之間的間隙最大，通過(guò)磁極A、D的磁通最小。[0033]這樣，隨著軸端齒輪2旋轉(zhuǎn)，通過(guò)磁極A D的磁通連續(xù)地周期性變化，卷繞于磁極A D上的檢測(cè)線(xiàn)圈A’ D’對(duì)該磁通變化進(jìn)行微分處理來(lái)產(chǎn)生交流電壓。該交流電壓的頻率與軸端齒輪2的轉(zhuǎn)數(shù)成比例，具體來(lái)說(shuō)，檢測(cè)線(xiàn)圈A’ D’可以基于如下關(guān)系式(I)來(lái)產(chǎn)生并輸出電壓。
權(quán)利要求1.一種速度檢測(cè)裝置，其特征在于，其與齒輪狀的旋轉(zhuǎn)件相對(duì)置，其中，該旋轉(zhuǎn)件能夠與傳動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)且至少外圓周部分由磁性材料構(gòu)成，該速度檢測(cè)裝置包括: 永磁體； 第一磁極部，其設(shè)置于上述永磁體的一個(gè)磁極，具備第一分支磁極部和第二分支磁極部，其中，若上述第一分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第一齒頂相對(duì)，則上述第二分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第一齒底相對(duì)； 第二磁極部，其設(shè)置于上述永磁體的另一個(gè)磁極，具備第三分支磁極部和第四分支磁極部，其中，若上述第一分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第一齒頂相對(duì)，則上述第三分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第二齒底相對(duì)，上述第四分支磁極部與上述旋轉(zhuǎn)件的第二齒頂相對(duì)；第一檢測(cè)線(xiàn)圈，其卷繞于上述第一分支磁極部上； 第二檢測(cè)線(xiàn)圈，其卷繞于上述第二分支磁極部上； 第三檢測(cè)線(xiàn)圈，其卷繞于上述第三分支磁極部上；以及 第四檢測(cè)線(xiàn)圈，其卷繞于上述第四分支磁極部上， 其中，上述第一檢測(cè)線(xiàn)圈與上述第三檢測(cè)線(xiàn)圈串聯(lián)連接形成第一檢測(cè)支路，上述第二檢測(cè)線(xiàn)圈與上述第四檢測(cè)線(xiàn)圈串聯(lián)連接形成第二檢測(cè)支路，上述第一檢測(cè)支路與上述第二檢測(cè)支路并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度檢測(cè)裝置，其特征在于，卷繞于上述第一磁極部上的線(xiàn)圈和卷繞于上述第二磁極部上的線(xiàn)圈的卷繞方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度檢測(cè)裝置，其特征在于，上述第一分支磁極部、上述第二分支磁極部、上述第三分支磁極部以及上述第四分支磁極部沿著上述旋轉(zhuǎn)件的外周的切線(xiàn)方向排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度檢測(cè)裝置，其特征在于，上述第一磁極部和上述第二磁極部與上述永磁體分開(kāi)做出后再分別固定于上述永磁體的兩極部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度檢測(cè)裝置，其特征在于，上述第一磁極部和上述第二磁極部是上述永磁體自身的突出部。
6.一種車(chē)輛，其特征在于，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的速度檢測(cè)裝置；以及 上述旋轉(zhuǎn)件。
7.一種速度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的速度檢測(cè)裝置； 線(xiàn)纜，其一端與上述第一檢測(cè)支路和上述第二檢測(cè)支路的引出線(xiàn)連接；以及速度獲取裝置，其與上述線(xiàn)纜的另一端相連接，根據(jù)從上述線(xiàn)纜輸出的交流電壓獲取速度信息，其中上述交流電壓的頻率與上述旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)數(shù)成比例。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的速度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示裝置，該顯示裝置與上述速度獲取裝置相連接，根據(jù)從上述速度獲取裝置輸入的上述速度信息來(lái)進(jìn)行顯示。
9.一種車(chē)輛，其特征在于，包括: 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的速度檢測(cè)系統(tǒng)；以及 上述旋轉(zhuǎn)件。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種速度檢測(cè)裝置及系統(tǒng)、車(chē)輛。該速度檢測(cè)裝置與齒輪狀的、能夠與傳動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)的、至少外圓周部分由磁性材料構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)件相對(duì)置，包括永磁體；第一磁極部，其設(shè)置于永磁體的一個(gè)磁極，具備第一分支磁極部和第二分支磁極部；第二磁極部，其設(shè)置于永磁體的另一個(gè)磁極，具備第三分支磁極部和第四分支磁極部；卷繞于第一分支磁極部至第四分支磁極部的第一檢測(cè)線(xiàn)圈至第四檢測(cè)線(xiàn)圈。在第一分支磁極部與旋轉(zhuǎn)件的第一齒頂相對(duì)時(shí)，第二分支磁極部與旋轉(zhuǎn)件的第一齒底相對(duì)，第三分支磁極部與旋轉(zhuǎn)件的第二齒底相對(duì)，第四分支磁極部與旋轉(zhuǎn)件的第二齒頂相對(duì)。本實(shí)用新型的速度檢測(cè)裝置不需要電源就可靠性高地進(jìn)行速度檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01P3/50GK203117215SQ201320130039
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者德野友秋, 鈴木浩貴, 吉川雅順 申請(qǐng)人:昕芙旎雅有限公司