CN102887043B - 车辆的高度传感器模块 - Google Patents

Abstract

公开了一种高度传感器模块，所述模块包括：上侧形成具有开口的传感器外壳；可旋转地形成在所述传感器外壳处的轴；布置在所述轴的上侧的磁体；PCB，安置在与所述磁体相对的表面并且具有至少一个磁性元件，并且所述PCB容纳在突出地形成在所述传感器外壳的内部的多个支撑耳的上端；使所述开口封闭的传感器盖；密封件，插置于所述传感器外壳与所述传感器盖之间，以防止水分和污染物质进入所述传感器外壳；多个弹性件，插置于所述传感器盖和所述PCB之间，从而将所述PCB推向支撑耳侧；以及支撑所述多个弹性件的两端的支撑单元。

Description

车辆的高度传感器模块

相关申请交叉引用

本申请要求2011年7月20日提交的韩国专利申请No.10-2011-0071846的在先申请日和优先权的权益，在此通过引用将其公开内容全文并入。

技术领域

本公开涉及车辆的高度传感器模块。

背景技术

通常，车辆上安置有各种传感器，近来，在车辆上安置高度传感器，用于感测道路表面与车辆之间的差异，从而可以根据道路表面状态进行各种控制。

高度传感器是用于测量车身相对于道路表面的高度的传感器，高度传感器感测在车辆行进过程中车身与车轴之间的相对位置变化（高度变化），并且将所检测到的高度信息提供给能够进行电子控制的悬置系统的ECU（electronic control unit,电子控制单元）。ECS（Electronic Control SuspensionSystem，电子控制悬置系统）利用所述信息通过在高低不平的道路上增大车辆高度而在诸如高速公路的可高速行驶道路上减小车辆高度来保护车身，由此可以提高行驶和转向的可靠性。

在大多数情形中，高度传感器安装在毗邻车辆所行驶的道路表面的位置，因而容易受到诸如尘土和从道路表面溅起的水等污染物质的影响，因此需要给传感器盖提供密封结构，以保护高度传感器不会被污染物质和水分渗入。

常规的密封结构设置为下述方式，即，传感器盒与传感器盖经由诸如O形环的密封件联结，因此在所述传感器盖与安置在所述传感器盖上的PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）之间形成与O形环一样高的间隙。在间隙形成在所述传感器盖与PCB之间并且外部冲击施加到PCB的情形中，产生该间隙大小的震动，而在PCB上产生震动的情形中，安置在PCB上的霍尔IC（集成电路）不能输出精准的检测信号。

因此，支撑肋形成在传感器盖与所述PCB相对的表面上，以防止PCB由于对PCB施加压力产生的外部冲击而震动或晃动。然而，问题在于，在PCB长时间被支撑肋施加压力的情形中，PCB可能会由于施加到该PCB上的压力造成的疲劳磨损而毁坏或破裂。

此外，诸如O形环的密封件由于变形的橡胶原料会随着时间而发生弹力改变，从而减小了传感器盖与传感器盒之间的联结强度。在这种情况下，支撑肋不能再向PCB施加压力，并且PCB会因外部冲击而存在晃动或震动的问题。

发明内容

本公开的提出是为了解决现有技术的上述问题，因而本公开的某些实施例的目的在于提供一种车辆的高度传感器模块，该车辆的高度传感器模块被配置为提供能够保持密封件的密封性能的改进的结构，同时防止安置有霍尔IC的PCB晃动或震动，由此始终输出精准的检测信号。

在本公开的一个总体方面中，提供了一种车辆的高度传感器模块，包括：上侧形成有开口的传感器外壳；可旋转地形成在所述传感器外壳的轴；布置在所述轴的上侧的磁体；PCB，安置在与所述磁体相对的表面并且具有至少一个磁性元件，并且所述PCB容纳在突出地形成在所述传感器外壳的内部的多个支撑耳的上端；使所述开口封闭的传感器盖；密封件，插置于所述传感器外壳与所述传感器盖之间，以防止水分和污染物质进入所述传感器外壳；多个弹性件，插置于所述传感器盖和所述PCB之间，从而将所述PCB推向支撑耳侧；以及支撑所述多个弹性件的两端的支撑单元。

优选地但不是必需的，所述支撑单元包括：突出地形成在所述多个支撑耳的上侧的第一凸台；穿透地形成在所述PCB的与所述第一凸台的位置相对应的位置处的凸台孔；以及朝着面对所述第一凸台的方向突出地形成在所述传感器盖的与所述第一凸台相对的表面处的第二凸台。

优选地但不是必需的，所述弹性件被设置为压力线圈弹簧。

优选地但不是必需的，所述弹性件是橡胶材料的波纹管弹簧，该波纹管弹簧的两端与所述第一凸台和所述第二凸台联结。

优选地但不是必需的，所述磁性元件是霍尔IC。

根据本公开的示例实施例的车辆的高度传感器模块的优点在于，通过插置于传感器盖和PCB板之间的多个弹性件，即使插置于传感器盒和传感器盖之间的诸如O形环的密封件的弹力改变，也能防止PCB的震动或晃动，由此，即使高度传感器模块经过长期使用，该模块也不会暴露给诸如尘土和脏水的污染物质，并且该模块能够输出精准的检测信号而不出任何问题。

附图说明

附图描绘了根据本发明概念的一个或多个实施方式，仅仅是以例示的方式，而不是为了限制。在附图中，相同的附图标记指示相同或相似的元件。

所包含的附图用以提供对本公开的进一步理解，并且附图并入且构成本申请的一部分，同时例示本公开的实施例，而且与说明书一起用于说明本公开的原理。在附图中：

图1是例示根据本公开的示例性实施例的安装到车辆上的高度传感器模块的示意图；

图2是图1的高度传感器模块的分解透视图；

图3是沿‘A-A’线截取的剖视图；

图4是根据本公开第一示例性实施例的图3的主要部件的放大图；和

图5是根据本公开第二示例性实施例的图3的主要部件的放大图。

具体实施方式

参照附图的图1至图5，可以最好地理解所公开的实施例及其优点，不同的附图中使用相同的标记表示相同或相应的部件。本领域技术人员通过查阅以下附图和详细描述，所公开的实施例的其它特征和优点将会或将变得明显。所有这些额外的特征和优点意在被包括在所公开的实施例的范围内，并且受附图的保护。此外，所例示的图仅仅是示例性的，而不是意在主张或暗示对于不同实施例可以实施的环境、架构或过程的限制。因此，所描述的方面意在涵盖落入本发明的范围和主旨的所有替换、改进和变型。

同时，在本文中使用的术语仅用于描述具体的实施方式，而不意在限制本公开。本文中的“第一”和“第二”之类的术语不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个元件和其它元件区分开来。例如，第二组成元件可以被表示为第一组成元件，而不脱离本公开的范围和精神，类似地，第一组成元件可以被表示为第二组成元件。

如本文中所使用的，本文中术语“a”和“an”并不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所提及的事项。就是说，如本文中所使用的，单数形式意在包括复数形式，除非上下文清楚地表明不同含义。

应当理解，当一个元件被表述为与另一个元件“连接”或“联结”时，它可以直接地与另一个元件连接或联结，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被表述为与另一个元件“直接连接”或“直接联结”时，则不存在中间元件。

还应该理解，当用于本说明书时，术语“包括”指明存在所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。

此外，“示例性”仅仅意味着表示例子，而不是最好的。还应当理解，为了简单和易于理解的目的，在本文中所描绘的特征、层和/或元件被例示为相对于另一元件而具有特定尺寸和/或方向，并且实际尺寸和/或方向可以与所示的显著不同。

就是说，为清楚起见，在附图中，层、区域和/或其它元件的尺寸和相对尺寸可以被夸大或缩小。在全部附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且将省略其重复的说明。

在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的示例实施例的高度传感器模块。

通常，悬置系统必须是软的，以提供改进的乘坐舒适度。然而，在突发事件中，突然的加速、突然的刹车和突然的转向使车辆的姿态发生很大改变，而影响了乘坐的舒适度。或者，如果悬置系统是硬的，可以最大程度地限制在各种驾驶条件下产生的车辆的姿态改变，但是道路表面产生的震动不能被吸收，因而直接传递给驾驶者，由此使驾驶者感到疲劳和不适。因此，必须适当地选择具有与考虑车辆行进安全和乘坐舒适度的车辆特性最相配的悬置特性的悬置系统。

为了解决上述问题，需要变化地控制悬置系统的阻尼力。通过在一般驾驶过程中使悬置系统变软以及通过在高速驾驶和姿态改变的过程中使悬置系统变硬，对阻尼力的控制可以同时获得乘坐舒适度和行进安全。

为了变化地控制悬置系统的阻尼力，必须根据道路表面情况和驾驶条件变化地改变车身的高度。就是说，在诸如石子路等高低不平道路上驾驶的情形中，必须增大车身高度来保护车身，而在高速公路上驾驶的情形中，必须减小车身高度来减小空气阻力并且确保行进安全。ECS（电子控制悬置系统）恰好是为了这个控制目的研制的，并且被商业化为液压气动方法。

本公开涉及必不可少地安置在ECS上的高度传感器模块。ECS以下述方式工作，即，检测当前车辆高度，并且将当前车辆高度的测量值传送到ECS，其中如果所述值低于目标高度，则ECS将储存罐中的压缩空气供应给气垫，以增大车辆的高度，并且如果所述值高于目标高度，则ECS将气垫中的压缩空气排到大气中，以降低车辆的高度，由此，使车辆高度总保持在预定高度，以便不管车辆中的乘客数量或装载重量而单独地控制前轮和后轮。

图1是例示根据本公开的示例性实施例的安置到车辆上的高度传感器模块的示意图。

参见图1，根据本公开的高度传感器模块100安置到车辆（未示出）上，与高度传感器模块100连接的杆（L）和连杆（R）分别连杆式连接，并且连接到与车辆的悬置系统1连接的车轴2侧，以便根据道路表面状态来转动连杆（R）和杆（L），通过高度传感器模块100检测转动（旋转）值，使得ECS根据当前道路状态来计算车辆的车辆高度。

高度传感器模块100经常受到诸如尘土和从道路表面溅起的污染物的影响，因此高度传感器模块100装配成防水结构，以防止高度传感器模块100被污染物质和水浸入。

图2是图1的高度传感器模块的分解透视图，图3是沿‘A-A’线截取的剖视图。

参照图2和图3，高度传感器模块100包括传感器盒100、PCB 120、传感器盖130、密封件140和弹性件150，其中传感器盒110和传感器盖130设置有支撑单元170，用于支撑弹性件150的两端。

传感器盒110呈上部开口的圆筒形状，轴111可旋转地安置在传感器盒110中。轴111与杆（L）连接并且随着杆（L）的旋转而旋转。轴111上安置有随着轴111的旋转而旋转的磁体112。

传感器盒110的侧壁上安置有与ECS（未示出）连接的终端单元113，并且终端单元113可导电地且可信号交换地与PCB 120连接。通过制造与终端单元相对应的形状利用焊接或插接可以实现该连接。

传感器盒110在其内表面处形成有至少三个支撑件115，PCB 120安置在支撑件115的上表面上。支撑件115优选的是形成在与传感器盒110相对的两个表面上和与终端单元113相对的表面上，这意味着支撑件115优选的是形成在如图2所示的三个表面上。

PCB 120布置在支撑件115的上表面并且可信号交换地连接到终端单元113。PCB 120的与磁体112相对的表面上安置有至少一个磁性元件121，其中该磁性元件121优选为霍尔IC（集成电路）。

传感器盖130被设置为与所述开口的形状相对应的形状，并且被配置为遮盖传感器盒110的开口的整个区域。传感器盖130分离地安装在与PCB 120隔开的预定空间处。

密封件140插置于传感器盒110与传感器盖130之间，以防止水和污染物通过传感器盒110与传感器盖130之间的联结区域进入。该密封件优选地设置有由硅树脂材料或橡胶制成的O形环。

弹性件插置于PCB 120与传感器盖130之间，并且用于朝向支撑件115给PCB 120施加压力。弹性件优选地设置有橡胶材料的波纹管弹簧160。

图4是根据本公开第一示例性实施例的图3的主要部件的放大图，其中弹性件的线圈弹簧由支撑单元170固定。

支撑单元170包括第一凸台（boss）171、凸台孔172和第二凸台172。第一凸台171突出地形成在多个支撑耳115的上侧，凸台孔172穿透地形成在PCB 120的与第一凸台171的位置相对应的位置处，而第二凸台173朝着面对第一凸台171的方向突出地形成在传感器盖130的与第一凸台171相对的表面上。第一凸台171和第二凸台172支撑线圈弹簧150的两端，并且防止线圈弹簧150偏离。

图5是根据本公开第二示例性实施例的图3的主要部件的放大图，其中示出了使用波纹管弹簧160的弹性件。支撑单元170的结构与图4中相同。然而，与图4的区别在于弹性件是由橡胶材料制成的波纹管弹簧160。

从以上可以看出，弹性件设置有线圈弹簧150或由橡胶材料制成的波纹管弹簧160，从而可以将PCB 120推向支撑件115，由此防止由于过大的压力使PCB 120上产生裂纹或缝隙，如同在现有技术中使用树脂材料的支撑肋来施加压力时的情形。

具体地，由弹性回复力产生的大于预定水平的力总是施加到PCB 120，从而即使传感器盒110与传感器盖130之间的联结在诸如O形环的密封件140的弹力改变下变松，因而产生间隙，PCB 120也能固定在初始安置位置而没有任何震动或晃动。

根据本公开的车辆的高度传感器模块的工业应用性在于，通过插置于传感器盖和PCB板之间的多个弹性件，即使插置于传感器盒和传感器盖之间的诸如O形环的密封件的弹力改变，也能防止PCB的震动或晃动，由此，即使高度传感器模块经过长期使用，该模块也不会暴露给诸如尘土和脏水的污染物质，并且该模块能够输出精准的检测信号而不出任何问题。

尽管已经参照本公开的多个例示实施例描述了本公开，但是应该理解的是，本领域技术人员可以推导出的其它多种改进和实施例将落在本公开的原理的精神和范围之内。

更具体地，可以对本公开、附图和所附权利要求书的范围内所讨论的组合排列的组成部件和/或排列方式做出各种变型和修改。除了所述组成部件和/或排列方式的变型和修改外，替换使用对于本领域中的技术人员来说也是显而易见的。

Claims (4)

1.一种车辆的高度传感器模块，包括：

上侧形成有开口的传感器外壳；

可旋转地形成在所述传感器外壳处的轴；

布置在所述轴的上侧处的磁体；

PCB，安置在与所述磁体相对的表面处并且具有至少一个磁性元件，并且所述PCB容纳在突出地形成在所述传感器外壳的内部的多个支撑耳的上端；

使所述开口封闭的传感器盖；

密封件，插置于所述传感器外壳与所述传感器盖之间，以防止水分和污染物质进入所述传感器外壳；

多个弹性件，插置于所述传感器盖和所述PCB之间，从而将所述PCB推向支撑耳侧；以及

支撑所述多个弹性件的两端的支撑单元，

其中，所述密封件和所述弹性件布置在所述传感器盖的下侧，

其中，所述支撑单元包括：

第一凸台，突出地形成在所述多个支撑耳的上侧；

凸台孔，穿透地形成在所述PCB的与所述第一凸台的位置相对应的位置处；以及

第二凸台，朝着面对所述第一凸台的方向突出地形成在所述传感器盖的与所述第一凸台相对的表面处。

2.如权利要求1所述的高度传感器模块，其中，所述弹性件被设置为压力线圈弹簧。

3.如权利要求1所述的高度传感器模块，其中，所述弹性件是橡胶材料的波纹管弹簧，该波纹管弹簧的两端与所述第一凸台和所述第二凸台联结。

4.如权利要求1所述的高度传感器模块，其中，所述磁性元件是霍尔IC。