CN101493343A - 允许塑料的过模注制的支架相对于模制的传感器端子组件多方定向的凸轮/曲柄传感器 - Google Patents

允许塑料的过模注制的支架相对于模制的传感器端子组件多方定向的凸轮/曲柄传感器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及允许塑料的过模注制的支架相对于模制的传感器端子组件多方定向的凸轮/曲柄传感器。本发明提供一种车辆凸轮轴/曲轴传感器，它具有塑料的端子组件(14，52，64，72)和塑料的外壳与支架组件(16，58，68，80)，该端子组件确定连接器(24)，而该外壳与支架组件与端子组件(14，52，64，72)接合并确定塑料的支架(40)。以及用于建立支架(40)和连接器(24)之间的多个不连续定向中的一个定向的各种结构(46，54，60，74)(48，56，66，76)。

Description

允许塑料的过模注制的支架相对于模制的传感器端子组件多方定向的凸轮/曲柄传感器
技术领域
本发明总体上涉及车辆凸轮/曲柄传感器，所述传感器允许塑料的过模注制(或嵌件注制(over-molded))的注塑支架相对于模制的传感器端子组件的多方定向。
背景技术
在许多现今的车辆中，使用例如通过感测随着轴旋转的目标轮的位置来感测凸轮轴或曲轴的位置的传感器用来产生信号，所述信号代表凸轮或曲轴的角位置。这些位置信号可被使用在无分电器的点火系统中，所述无分电器的点火系统具有被选择性地通电的点火线圈，所述点火线圈在适合于轴的角位置时使火花塞点火。而且，曲轴角位置信号可用于燃烧控制和诊断功能，尽管利用传感器的准确功能不必然地局限于本发明。
如在这里理解的，由于不同的车辆构形，所以用来安装传感器的支架可能必须采用相对于传感器的端子组件的几个不同定向中的一个。当支架是金属时，这就需要在用于预期使用传感器的车辆所希望的定向上使支架朝着传感器的端子组件卷曲，但本发明意识到了下列愿望：避免使用金属支架所导致的成本增加和卷边所导致的装配成本的增加。另一方面，本发明意识到能将塑料支架过模注制在端子组件上，但对于每个所希望的支架相对端子的组件的定向需要单独的模具。
发明内容
一种传感器包括传感器元件，所述传感器元件构形成用于产生代表旋转轴的角位置的信号。所述传感器具有端子组件和外壳与支架组件(或外壳支架组件)，所述外壳与支架组件在多个预定的不连续定向中所希望的一个定向上而非在其他定向上与端子组件接合，所述传感器元件由端子组件和/或外壳与支架组件支撑。连接器形成在所述端子组件上并保持一个或多个电连接器，所述连接器构形成用于接合车辆的连接器，以提供用于传感器元件和车辆接收器如发动机控制模块之间的通信的通道。此外，支架形成在所述外壳与支架组件上并且构形成用于将所述传感器安装到车辆上。根据本发明，多个不连续的建立定向的端子定向元件位于端子组件上，同样，多个不连续的建立定向的支架定向元件位于在外壳与支架组件上，所述支架定向元件构形成用于接合相应的端子定向元件，以建立多个预定的不连续定向中所希望的一个定向。
如果需要，所述组件可以在所述定向的所希望的一个定向中被热熔(heat-staked)在一起。端子定向元件可以是端子组件的多边的(例如六边形的)定向法兰的直边，类似地，支架定向元件可以是保持器组件的定向表面(或孔)的直边。或者，端子定向元件可以是形成在端子组件的开口端周围的多个不连续的径向或轴向突起，且保持器元件可以是形成在保持器组件的端部周围的多个不连续的凹口。
在另一个方面，一种制造凸轮轴/曲轴传感器的方法包括将传感器元件支撑在端子组件和/或外壳与支架组件中，并使所述组件中的一个相对于另一个组件旋转直到建立所述组件之间的预定的定向中所希望的一个定向为止。该方法还包括防止一个组件在除了预定的定向之一之外的任何定向上平移地移动到另一个组件中。使一个组件平移地移动到另一个组件中，然后在所希望的定向上将所述组件紧固在一起。
在又一个方面，一种车辆凸轮轴或曲轴角位置传感器包括确定连接器的塑料的端子组件和塑料的外壳与支架组件，所述塑料的外壳与支架组件与所述端子组件接合并确定塑料的支架。在组件上设有用于建立支架和连接器之间的多个不连续定向中的一个定向的装置。
参考附图能更好地理解本发明的关于其结构及操作的细节，其中同样的附图标记代表同样的零部件，且其中：
附图说明
图1是本发明传感器的实施例的分解透视图；
图2是表示图1所示的传感器的透视图，其中支架相对于端子组件热熔在第一定向上；
图3是表示图1的传感器的透视图，其中支架相对于端子组件热熔在第二定向上；
图4是所述传感器的备选实施例的透视图；
图5是所述传感器的另一个备选实施例的分解透视图；和
图6是所述传感器的又一个备选实施例的分解透视图。
具体实施方式
首先参考图1，传感器总体上由附图标记10表示，所述传感器可以使用霍尔效应和磁阻(MR)效应器件(或装置)，以例如通过感测随着轴一起旋转的目标轮的位置来感测诸如发动机曲轴或凸轮轴的轴的速度和/或位置。当利用霍尔效应时，可以将霍尔器件(或霍尔装置)12设在传感器主体中，所述传感器主体由两个空心的塑料部件即端子组件14和外壳与支架组件(或外壳支架组件)16来确定，应当理解，除非以另外的方式主张，本发明不必局限于霍尔效应传感器。霍尔器件12可以电连接到电路板18上，所述电路板18被保持在端子组件14中并且电连接到内部电连接器20上，所述端子组件模制在电连接器20之上。
依次地，内部电连接器20电连接到主电连接器22上，所述主电连接器22设置在端子组件14的空心的、端部开口的连接器部24中。将容易理解的是，可以将形状互补的连接器，例如车辆的插入式(或凸式)连接器(未示出)插入连接器部24中以电接合主连接器22，从而提供用于将信号从霍尔器件12传送到例如发动机控制模块(ECM)或其他控制模块的装置。所述连接器部24的连接器22限定有连接器轴线26，所述连接器轴线26在所示的实施例中可以垂直于由保持内部连接器20的端子组件14的部分30所限定的轴线28。
参照图1将会理解，保持电路板18和内部连接器20的端子组件14的部分30的尺寸确定成被容纳在外壳与支架组件16的封装部32内。内部的O形环34可以如所示的设在部分30、32之间，以密封电路板18和其他内部部件使其不受外部污染物的影响，而外部的O形环36可以设在包封部32的外侧周围，以邻接与所述包封部分整体地制造的法兰38，从而也提供密封。
外壳与支架组件16形成有支架安装部40，所述支架安装部40径向地延伸离开保持部(或封装部)32，如所示的。安装部40可以形成有安装孔42，紧固件或其他安装部件能与所述安装孔42接合，以将传感器10保持在车辆上。安装部40沿着安装轴线44延伸离开所述保持部32。
简要地参考图2和3，通过当保持内部连接器20的端子组件14的部分30被压入保持部32中时在外壳与支架组件16和端子组件14之间的定向来建立外壳与支架组件16相对于端子组件14的定向。例如，在图2中，安装轴线44平行于连接器轴线26，如所示的(且实际上，安装部40定向成与连接器部24的开口端相反呈180度，如所示的)，然而在图3中，所述安装轴线44垂直于连接器轴线26。本发明的目的是允许两个部件在多个预定的定向中所需的一个定向上容易的接合，同时防止建立除预定的定向之一之外的定向。
在图1中示出了一种实现这一功能的方式。定向法兰46与保持内部连接器20的端子组件14的部分30整体地形成，并且定向法兰46接合保持部32的形状互补的定向表面(或孔)48。在所示的实施例中，希望建立八个预定的定向中的一个，因此定向法兰46和定向表面48是八边形的。一旦保持内部连接器20的端子组件14的部分30在所希望的定向上被推进到保持部32中，所述部件就能被热熔(heat-staked)在一起。为此，如果需要的话，可在端子组件14的部分30中形成热熔槽50。保持器组件16可以包括在安装孔42中的金属衬套，并且可以填充有硅灌封料，以保护容纳在其中的传感器部件。
一般而言，本发明的定向结构包括端子组件14和保持器组件16上的形状互补的结构，端子组件14和保持器组件16每个都包括至少一个表面，优选地包括多个不连续的表面，所述表面又建立预定的定向键，从而不提供无限数量的定向，而仅仅提供预定数量和方向的定向。
图4-6提供了这一原理的另外的图解。在图4中，端子组件52形成有多个在所述端子组件的开口端周围的不连续的轴向突起54，所述突起54被向下压入到形成在外壳与支架组件58的上端周围的相应凹口56中。将容易理解的是，建立端子组件52相对于外壳与支架组件58的定向，然后使突起54与凹口56接合，以将所述部件保持在所希望的定向上，接着进行热熔、超声波焊接、或溶剂粘合、或其他合适的紧固形式。
图5示出了与端子组件64的连接器62相对的底部60可以具有非圆形的形状，例如如果希望八个可能的定向则具有八边形的形状，或如果希望四个定向则具有正方形的形状，或如果仅仅希望三个定向则具有三角形的形状等等，以便配装在形成于外壳与支架组件68的底部66处的形状互补的内部定向表面内。此外，如图6中所示，代替不连续的多个相邻边，定向结构可以具有不连续的钉状的突起。更特别地，端子组件72的定向法兰70可以形成有多个钉状径向突起74，所述突起与外壳与支架组件80的内表面78的互补的径向凹口76接合。
尽管在这里示出并详细描述了特定的凸轮/曲柄传感器，所述传感器允许塑料的过模注制(嵌件注制(over-molded))的支架相对于模制的端子组件的多方定向，但应该理解，本发明包含的主题仅仅由所附的权利要求书限定。

Claims (20)

1.一种传感器，所述传感器包括：
至少一个传感器元件(12)，所述传感器元件构形成用于产生代表旋转轴的角位置的信号；
端子组件(14，52，64，72)；
外壳与支架组件(16，58，68，80)，所述外壳与支架组件在多个预定的不连续定向中所希望的一个定向上而非在其他定向上与所述端子组件(14，52，64，72)接合，所述传感器元件(12)由所述端子组件(14，52，64，72)和/或外壳与支架组件(16，58，68，80)支撑；
连接器(24)，所述连接器形成在所述端子组件(14，52，64，72)上并保持至少一个电连接器(22)，所述连接器(24)构形成用于接合车辆的连接器，以提供用于所述传感器元件(12)和车辆接收器之间的通信的通道；
支架(40)，所述支架形成在所述外壳与支架组件(16，58，68，80)上并且构形成用于将所述传感器安装到车辆上；
在所述端子组件(14，52，64，72)上的多个不连续的建立定向的端子定向元件(46，54，60，74)；和
在所述外壳与支架组件(16，58，68，80)上的多个不连续的建立定向的支架定向元件(48，56，66，76)，所述不连续的建立定向的支架定向元件构形成用于接合相应的端子定向元件，以建立多个预定的不连续定向中所述所希望的一个定向。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述组件(46，54，60，74)(16，58，68，80)在所述定向的所述所希望的一个定向中被热熔在一起。
3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述端子定向元件(46，60)是所述端子组件(14，64)的多边的定向法兰的直边，而所述支架定向元件(48，66)是所述外壳与支架组件(16，68)的定向表面的直边。
4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述定向法兰和定向表面每个都具有八个相应的边。
5.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述端子定向元件(54，74)是形成在所述端子组件(52，72)的开口端周围的多个不连续的突起，而所述保持器元件(56，76)是形成在所述外壳与支架组件(58，80)的端部周围的多个不连续的凹口。
6.如权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述突起(54)在所述端子组件(52)上被轴向地定向。
7.如权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述突起(74)在所述端子组件(72)上被径向地定向。
8.一种制造轴传感器的方法，所述方法包括：
将传感器元件(12)支撑在端子组件(14，52，64，72)和/或外壳与支架组件(16，58，68，80)中；
使所述组件中的一个相对于另一个组件旋转直到建立所述组件之间的预定的定向中所希望的一个定向为止；
防止一个组件在除了所述预定的定向之一之外的任何定向上平移地移动到另一个组件中；
使一个组件平移地移动到另一个组件中；和
在所述所希望的定向上将所述组件紧固在一起。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，利用热熔在所述所希望的定向中将所述组件紧固在一起。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，通过在所述端子组件(14，52，64，72)上设置多个不连续的建立定向的端子定向元件(46，54，60，74)和在所述外壳与支架组件(16，58，68，80)上建立多个不连续的建立定向的支架定向元件(48，56，66，76)来建立所述防止行为，所述支架定向元件构形成用于接合相应的端子定向元件。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述端子定向元件(46，60)是所述端子组件(14，64)的多边的定向法兰的直边，而所述支架定向元件(48，66)是所述外壳与支架组件(16，68)的定向表面的直边。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述端子定向元件(54，74)是形成在所述端子组件(52，72)的开口端周围的多个不连续的突起，而所述保持器元件(56，76)是形成在所述外壳与支架组件(58，80)的端部周围的多个不连续的凹口。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，使所述突起(54)在所述端子组件(52)上轴向地定向。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，是所述突起(74)在所述端子组件(72)上径向地定向。
15.一种车辆凸轮轴或曲轴角位置传感器，所述传感器包括：
确定连接器(24)的塑料的端子组件(14，52，64，72)；
塑料的外壳与支架组件(16，58，68，80)，所述塑料的外壳与支架组件与所述端子组件(14，52，64，72)接合并确定塑料的支架(40)；和
形成在所述组件上用于建立所述支架(40)和所述连接器(24)之间的多个不连续定向中的一个定向的装置(46，54，60，74)(48，56，66，76)。
16.如权利要求15所述的传感器，其特征在于，所述用于建立的装置包括：
在所述端子组件(14，52，64，72)上的多个不连续的建立定向的端子定向元件(46，54，60，74)；和
在所述外壳与支架组件(16，58，68，80)上的多个不连续的建立定向的支架定向元件(48，56，66，76)，所述支架定向元件构形成用于接合相应的端子定向元件。
17.如权利要求16所述的传感器，其特征在于，所述端子定向元件(46，60)是所述端子组件(14，64)的多边的定向法兰的直边，而所述支架定向元件(48，66)是所述外壳与支架组件(16，68)的定向表面的直边。
18.如权利要求16所述的传感器，其特征在于，所述端子定向元件(54，74)是形成在所述端子组件(52，72)的开口端周围的多个不连续的突起，而所述保持器元件(56，76)是形成在所述外壳与支架组件(58，80)的端部周围的多个不连续的凹口。
19.如权利要求18所述的传感器，其特征在于，所述突起(54)在所述端子组件(52)上被轴向地定向。
20.如权利要求18所述的传感器，其特征在于，所述突起(74)在所述端子组件(72)上被径向地定向。
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