CN100465646C - 磁性变化传感器 - Google Patents

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Abstract

一种磁性变化传感器包括用来获取磁场变化并将获取的变化转变成电信号的磁电转换元件，一电缆连接到磁电转换元件，磁电转换元件和电缆上连接到磁电转换元件的电缆部分被嵌入在一树脂壳体中，一呈金属板形式的安装件固定到所述壳体，安装件的一部分嵌入所述壳体中。安装件嵌入壳体中的部分形成有一孔，电缆穿过该孔，该孔包括沿着孔的外圆周形成的径向凹部，凹部由形成壳体的树脂的一部分填充，由此填充凹部的树脂用来防止安装件相对于壳体旋转，该孔具有延伸到安装件外边缘的切口，由此能通过切口容易地将电缆推入所述孔中。

Description

磁性变化传感器
技术领域
本发明涉及一种磁性变化传感器，其能用作转速传感器，例如车轮速度传感器或发动机转速传感器，和涉及制造这种传感器的方法。
背景技术
车辆防抱死制动系统(ABS)需要车轮速度传感器来检测车轮速度，典型的车轮速度传感器是磁性变化传感器。图7表示一种磁性变化传感器，其包括传感器单元a和安装部分b，传感器单元用来获取由安装在车辆的一个与车轮一起旋转的部分上的环行件B引起的磁通量的变化，并将这种磁通量的变化转变成电信号，在安装部分，传感器P安装到车辆在环行件B附近的一个静止部分上。传感器单元a可以是一个包括霍尔元件(磁电转换元件)和一信号处理电路的霍尔集成电路1，或可以包括缠绕在线圈架上的线圈、插入线圈架中的极片和设置在极片后端的磁体，如(未审查的)日本专利文献2001-174471中披露的。
如果车轮速度传感器P是包括霍尔集成电路1那种类型的，则霍尔集成电路在环行件B与车轮一起旋转时获取由环行件B引起的偏置磁场(biasmagnetic field)的变化，并将这种磁场变化转变成电信号。为了产生这种与环行件B的旋转对应从而与车轮的旋转对应的磁场变化，传感器P具有一磁体，环行件B由非磁化铁磁体(例如铁)编码件形成。按照另一方案，环行件或编码件B是已磁化的，以便N和S极沿圆周彼此交替，在这种情况下，省略了传感器P的磁体。
如图7中所示，用连接到传感器单元a的电缆4，树脂壳体5通过模制形成以便封闭传感器单元a和电缆4连接到传感器单元a的部分。当通过模制树脂来形成壳体5时，一部分树脂成形为与壳体5形成一体的安装件6，传感器P适合通过用例如螺钉将安装件6紧固到车辆的静止部分D而安装到车辆上。如果螺钉直接与由树脂制成的安装件6接合，就不能用足够的力拧紧螺钉，原因是形成安装件6的树脂的强度很低，因而，(未审查的)日本专利文献2000-171475建议在通过模制形成安装件6时通过在树脂中嵌入金属环16来形成一个螺钉(或螺栓)孔。
根据安装传感器P的车辆静止部分的位置，安装件6相对于传感器单元a的高度方向(与包含图7的纸的平面垂直的方向)倾斜一个预定角度。
在这种布置中，如日本专利文献2000-171475中披露的，壳体5和安装件6不能同时形成，而是必须在单独的阶段中形成，因而制造成本很高。
日本专利文献2003-307523(未审查)建议通过模制树脂来形成壳体5，一个单独元件的一部分作为安装件6嵌入树脂中，以便相对于传感器单元a的厚度方向形成一个预定角度。
因而，能在通过模制形成壳体5的同时将安装件6固定到壳体5中。但在这种布置中，需要在模具组件中提供一个金属箱以保护传感器单元a，和在通过模制树脂形成壳体时，将单独的安装件6保持在预定角度的位置中，因而模具组件是昂贵的。
本发明的目标是提供一种改进的磁性变化传感器和一种制造磁性变化传感器的方法，其使得以低成本形成一种相对于壳体具有任何所希望角度的安装件成为可能。
发明内容
根据本发明，提供了一种磁性变化传感器，其包括用来获取磁场变化并将获取的变化转变成电信号的磁电转换元件，连接到所述磁电转换元件的电缆，树脂壳体，所述壳体封闭所述磁电转换元件和电缆上连接到所述磁电转换元件的电缆部分，和呈金属板形式的固定到所述壳体的安装件，所述安装件的一部分嵌入所述壳体中，安装件的该部分形成有一孔，所述电缆穿过该孔，所述孔具有非圆形的横截面，从而防止所述安装件相对于所述壳体旋转，其中所述孔具有延伸到所述安装件外缘的切口，由此能通过所述切口将电缆推入所述孔中，并且所述切口的宽度为既垂直于所述板形式的安装件的厚度方向又垂直于所述切口从所述孔到所述安装件外缘的延伸方向的切口尺寸，所述切口的宽度小于在所述切口的宽度方向上于所述孔中的相对壁之间延伸的最长线的长度。
另外，还涉及一种磁性变化传感器，其包括用来获取磁场变化并将获取的变化转变成电信号的磁电转换元件，连接到磁电转换元件的电缆，树脂壳体，其用来封闭磁电转换元件和电缆上连接到磁电转换元件的电缆部分，和呈金属板形式的固定到所述壳体的安装件，安装件的一部分嵌入所述壳体中，安装件的该部分形成有一孔，所述电缆穿过该孔，该孔具有防止安装件相对于所述壳体旋转的布置。
因为电缆穿过的孔具有非圆形形状，所以安装件决不会在例如振动等外力下绕所述壳体的轴线旋转。
由于安装件本身由金属形成，所以不需要使用日本专利文献2000-171475中披露的环。
优选地，所述孔包括形成于孔的外圆周中的径向凹部，该凹部由形成壳体的树脂的一部分填充，由此填充该凹部的树脂用来防止安装件相对于壳体旋转。优选地，凹部具有径向向外增大的圆周宽度。通过这种布置，安装件能刚性固定到壳体，绕壳体旋转的可能性最小。
优选地，所述孔具有延伸到安装件外缘的切口，由此能通过所述切口容易地将电缆推入所述孔中。
优选地，磁性变化传感器还包括支承所述磁电转换元件并嵌入所述壳体中的保持件，磁电转换元件具有连接到电缆的端子，保持件与磁电转换元件一起嵌入所述壳体中。
从本发明的另一个方面，提供了一种制造磁性变化传感器的方法，包括下列步骤，在模具组件中放置用来获取磁场变化的磁电转换元件，将所述磁电转换元件暂时保持在模具组件的合适位置中，在模具组件中放置呈金属板形式的安装件，通过使安装件的至少一部分接触所述模具组件的内壁来将所述安装件暂时保持在合适位置中，将树脂注入模具组件中以便所述磁电转换元件和安装件的一部分嵌入树脂中，和让树脂变硬，从而形成封闭所述电磁元件和支承所述安装板的壳体。
优选地，所述磁电转换元件支承在保持件上，并与所述保持件一起暂时保持在模具组件的合适位置中。优选地，安装件具有至少两个侧边，其中模具组件包括上模具、下模具和一对部件模具，每个部件模具都可分离地结合到上模具和下模具之一上，通过使所述两个侧边中的每一个接触所述部件模具之一的内壁，所述安装件被暂时保持在模具组件的合适位置中。
通过这种布置，由于在通过模制树脂形成壳体时，安装件的两个侧边被部件模具暂时保持在合适位置中，所以能将安装件稳定地保持在合适位置中。
当通过模制树脂形成壳体时，传感器单元由保持件支承，安装件被部件模具相对于传感器元件以任何希望的倾角暂时保持在合适位置中，因而，不需要使用在日本专利文献2003-307523中所需的金属箱。
附图说明
从下面参考附图作出的说明，本发明的其它特征和目标将变得显而易见，其中:
图1是本发明一实施方式的局部剖开的前视图；
图2是图1的实施方式的局部剖开的平面图；
图3A是在图1的实施方式中使用的安装件的平面图；
图3B是安装件的平面图，其绕着传感器的轴线以不同的倾角安装；
图4A和4B是不同安装件的平面图；
图5表示怎样在模具组件中制造根据本发明的传感器；
图6表示怎样将根据本发明的传感器安装在轮毂上；和
图7是传统的这种传感器的局部剖开的前视图。
具体实施方式
现在参考图1-3，该实施方式的传感器是一个车轮速度传感器P，如图1和2中所示，其包括传感器单元a，传感器单元a包括由保持件2支承的磁电转换元件1，例如霍尔集成电路(Hall IC)。在将电缆4的导线(conductor)4a连接到磁电转换元件1的相应引线端子3之后，传感器单元a嵌入通过模制树脂形成的壳体5中。当模制树脂以形成壳体5时，板形的金属安装件6被部分嵌入树脂中，以便安装件6如所示那样可靠地结合到壳体5。通过将安装件6固定到车体的一个静止件D，传感器P安装到车体上。
如图1和2中所示以及如上所述，磁电转换元件1与板形的端子3一起嵌入壳体5中，每个端子3都形成有孔7，磁电转换元件1容纳于一个凹部8中，凹部8在保持件2中形成。凹部8稍大于元件1以便即使元件1稍微超过尺寸，元件1也能容纳于凹部8中。保持件2具有凸起9，其适合在元件1容纳于凹部8中时接合到在端子3中形成的孔7内。通过接合到孔7中的凸起9，端子3被保持在合适位置中，从而磁电转换元件1被保持在合适位置中。
在使磁电转换元件1容纳于保持件2的凹部8中之前或之后，将电缆4的导线4a焊接或熔接到相应的端子3上。通过容纳于保持件2中的元件1和连接到端子3的导线4a，传感器单元a，即磁电转换元件1与保持件2一起设置在模具20中，然后将树脂注入模具20以形成壳体5，从而形成车轮速度传感器P。
安装件6可以是如图3A所示的矩形板、三角形板或任何其它形状的板，安装件6形成有螺钉(或螺栓)孔11和电缆4穿过的孔12，沿着孔12的边缘，形成径向向外变宽的凹部13。当模制树脂以形成壳体5时，树脂的一部分填充凹部13，因而防止安装件6相对于壳体5旋转。由于凹部13是径向向外变宽的凹部，所以一旦填充凹部13的树脂变硬，它就决不能从凹部13出来，因而，不仅防止了安装件6旋转，而且防止了安装件6脱离壳体，它也不会相对于壳体移动。
如图3B中的点划线所示，壳体5可以模制有相对于传感器单元a的高度方向以任何希望的角度倾斜的安装件6。
如图5所示，用来模制壳体5的上和下模具20每个都可以包括部件模具21，部件模具21设置在模具20中以便可从模具20中分离。上和下模具20的部件模具21形成有相对于传感器单元a的高度方向以预定角度倾斜或没有倾斜的空腔22，以便安装件6能容纳在空腔22中。准备多组这种部件模具21，每组都形成有以与其它组的空腔22不同的角度倾斜的空腔22，根据所希望的安装件6相对于传感器单元a高度方向的倾斜角度，选择合适的部件模具组并将其安装到上和下模具20。
如果安装件6是矩形板，就准备多组部件模具21，每组都形成有空腔22，空腔22的侧面与矩形的长侧6a和短侧6b互补，并且以与其它组的空腔22不同的角度倾斜。为了模制壳体5，选择所希望的部件模具组并将其安装到上和下模具20。安装件6与传感器单元a和其它部件一起设置在模具20中以便其长侧6a和短侧6b支承在空腔22的相应侧面上。从而，安装件6能稳定和精确地设置在模具中。
优选地，形成于安装件6中的孔12是非圆形的，以使得安装件6不能相对于壳体5旋转。例如，如图4A所示，孔12可以具有多边形(例如六边形)的横截面。如图4B所示，孔12可以具有延伸到安装件6一个侧边的切口14，以便能通过切口14将电缆4推入孔12中，如图4B中由箭头(在假想线中)所示的。
如图1所示，车轮速度传感器P安装在车辆的静止部分上，以便磁电转换元件1与目标件B相对，目标件B例如是安装在一个轴上的传感器转子。当目标件B旋转时，磁电转换元件1获取由目标件B引起的与目标件B的转速对应的磁场变化，并将磁场变化转变成电信号，电信号通过端子3和电缆4传送并进入例如ABS的控制单元。基于所述信号，控制单元检测(计算)目标件B的每分钟转数，从而检测(计算)车轮的每分钟转数。
尽管实施方式的磁电转换元件是霍尔集成电路，但它也可以是使用线圈的电磁传感器，本发明的磁性变化传感器不局限于车轮速度传感器，而可以是不同类型的传感器。
车轮速度传感器P以与传统的车轮速度传感器相同的方式安装在车辆上，例如，特别是如果传感器单元a是电磁获取器，则传感器P优选地安装在轮毂盖D上，以便其纵向轴线垂直于车轮轮毂H的轴线c延伸，其传感器单元a与传感器转子B相对，传感器转子B同轴安装在车轮轮毂H上。

Claims (4)

1.一种磁性变化传感器，其包括用来获取磁场变化并将获取的变化转变成电信号的磁电转换元件，连接到所述磁电转换元件的电缆，树脂壳体，所述壳体封闭所述磁电转换元件和电缆上连接到所述磁电转换元件的电缆部分，和呈金属板形式的固定到所述壳体的安装件，所述安装件的一部分嵌入所述壳体中，安装件的该部分形成有一孔，所述电缆穿过该孔，所述孔具有非圆形的横截面，从而防止所述安装件相对于所述壳体旋转，其中所述孔具有延伸到所述安装件外缘的切口，由此能通过所述切口将电缆推入所述孔中，并且所述切口的宽度为既垂直于所述板形式的安装件的厚度方向又垂直于所述切口从所述孔到所述安装件外缘的延伸方向的切口尺寸，所述切口的宽度小于在所述切口的宽度方向上于所述孔中的相对壁之间延伸的最长线的长度。
2.如权利要求1所述的磁性变化传感器，其特征在于所述孔包括形成于孔的外圆周中的径向凹部，该凹部由形成所述壳体的树脂的一部分填充，由此填充该凹部的树脂用来防止所述安装件相对于壳体旋转。
3.如权利要求2所述的磁性变化传感器，其特征在于所述凹部具有径向向外增大的圆周宽度。
4.如权利要求1所述的磁性变化传感器，还包括支承所述磁电转换元件并嵌入所述壳体中的保持件，所述磁电转换元件具有连接到电缆的端子，所述保持件与所述磁电转换元件一起嵌入所述壳体中。
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