CN114236165A - 一种新型安装结构及具有该安装结构的电机速度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型安装结构及具有该安装结构的电机速度传感器。新型安装结构包括安装壳体，安装壳体包括用于固定磁芯的容纳腔，容纳腔腔底对应的安装壳体外设有供芯片插入的插接槽，安装壳体一侧壁设有供线路板卡接的卡接件或相对的两侧壁分别设有卡接件。具有该安装结构的电机速度传感器，包括线路板、电缆、芯片、磁芯和前述新型安装结构，芯片的引脚焊接在线路板，芯片的另一端插接在插接槽中，磁芯位于容纳腔中，线路板至少有一侧壁成凹凸结构以使卡接件卡接。本申请的新型安装结构不仅能解决磁芯和芯片相对位置不固定的问题，而且推动了微小化传感器的进一步发展，同时在实际生产中能够实现标准化，大大提高了产品的质量稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其是涉及一种新型安装结构及具有该安装结构的电机速度传感器。
背景技术
电机速度传感器用于测试电机单位时间内位移的变量，主要通过计算单位时间内的脉冲个数和两通道脉冲的相位角，来计算电机的转速和转向。近年来，电机速度传感器在芯片高度集成化、智能化等方面越来越受到速度传感器生产企业的青睐。利用微处理器的高速计数器端口作为车速传感器的数据采集，利用软件控制实现对采集数据的计算和图形化显示处理。完成的检测装置具有测试精度高、数据通信可靠、图表化的良好用户界面、抗干扰能力强、检测过程简单直观、系统开发成本低等优点。
如图1，电机速度传感器包括线路板，线路板的一端连接有电缆用于传输信号，线路板的另一端与芯片的引脚连接，芯片的引脚是根据磁芯的形状提前弯折成型的，芯片的引脚与线路板焊接后将磁芯卡入提前芯片的引脚中，再用胶水粘住芯片和磁芯靠近芯片的端面以固定磁芯。
针对上述技术，发明人在实践过程中发现，由于电机速度传感器的内部结构十分微小，芯片位置的精度受装配工艺影响偏差较大，导致在应用中芯片的感应精度超出允许范围。芯片与磁芯相对位置错位或偏移时，会导致传感器输出相位角信号误差超差，电机控制器MCU收到电机速度传感器的超差信号，易报电机速度传感器故障，并会根据错误的相位角信号误判电机旋转方向，发出错误的逻辑指令，从而引发质量事故，严重影响产品的商誉和公司形象，因此，急需改进。
发明内容
为了获得感应精度高的电机速度传感器，本申请提供一种新型安装结构及具有该安装结构的电机速度传感器。
第一方面，本申请提供一种新型安装结构，包括安装壳体，所述安装壳体包括用于固定磁芯的容纳腔，所述容纳腔腔底对应的安装壳体外设有供芯片插入的插接槽，所述安装壳体一侧壁设有供线路板卡接的卡接件或相对的两侧壁分别设有所述卡接件。
利用新型安装结构安装电机速度传感器时，先将磁芯装入容纳腔中以固定，之后将装有磁芯的安装壳体与线路板通过卡接件连接，以使安装壳体卡嵌到线路板上。根据安装壳体凸出线路板平面的尺寸将芯片的引脚弯折，将弯折后的芯片引脚端焊接在电路板上，芯片插接到插接槽内，此时安装壳体刚好嵌合在引脚的弯折部分。
相对比背景技术中直接用胶水将磁芯固定在芯片上的技术，本申请将磁芯和芯片固定在新型安装结构中，再将新型安装结构与线路板卡接。一方面新型安装结构和电路板上的卡接形成一种定位，芯片根据此时新型安装结构的位置弯折引脚，然后将引脚焊接在线路板，将芯片插接在安装壳体上。由于新型安装结构和线路板的卡接位置固定，不同产品之间的芯片、磁芯的位置也比较固定，使电机速度传感器的安装更加标准化、产品质量更稳定，对企业的生产加工具有重要的意义。另一方面，本申请安装方式下的磁芯和芯片在线路板上的相对位置比较固定，长时间使用或者晃动后依然保持精度高的感应信号。
相对比在线路板上分别安装芯片固定座和磁芯固定座的相关技术，本申请的新型安装结构大大减少了线路板的面积，使整体成本下降了15%。这一改变使传感器进一步微小化，这对传感器领域研究微小化的方向提供了新的技术思路，具有重大的意义。
可见，本申请的新型安装结构不仅能解决磁芯和芯片相对位置不固定的问题，使电机速度传感器具有较高的感应精确度，而且在不影响电机速度传感器任何性能的条件下使结构微小化，推动了微小化传感器的进一步发展，同时在实际生产中能够实现标准化，大大提高了产品的质量稳定性。
优选的，所述安装壳体一体设计，所述安装壳体相对的侧壁设有开口槽，所述开口槽为通槽，所述卡接件与开口槽连接的卡接部，所述卡接部朝靠近与安装壳体连接处缩回或朝远离连接处伸出，当所述卡接部缩回时，所述卡接部和所述开口槽槽壁之间的距离大于线路板的厚度，所述卡接件还包括远离开口槽槽口的限位部，所述限位部和卡接部之间留有间距。
通过上述结构，在安装过程中，线路板上先将卡接部按至缩回，之后便能使线路板卡入开口槽中，继续推动新型安装结构至卡接部滑入线路板的缺口处，此时卡接部不受外力的作用伸出，以此使安装壳体卡接在线路板上。卡接部和限位部之间的间距使线路板的凸起部分得到限位，继续推进新型安装结构后使其不再移动。可见，通过限位部和卡接部的配合，使新型安装结构与线路板得到稳固的连接。
优选的，用于固定芯片的所述插接槽和用于固定磁芯的容纳腔贯通。
优选的，所述插接槽远离磁芯的槽壁与外界贯通形成一通槽。
磁芯发热容易影响测量精度，由于插接槽和容纳腔贯通，插接槽与外界贯通，更有利于磁芯的散热，进一步提高了电机速度传感器的测量精度。
优选的，所述插接槽的槽底处设有一通槽，该通槽的横向长度小于插接槽的横向长度。
由于电机速度传感器比较小，在更换磁芯时，芯片不易从插接槽中拿出。通过上述通槽的设置将芯片顶起，再将安装壳体抽出，从而更方便磁芯的更换。
优选的，所述安装壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体可拆卸连接。
将芯片和磁芯安装在电路板后，由于芯片固定在安装壳体上的插接槽内，磁芯在使用过程中受到环境因素的影响容易失效，需要及时更换。通过上述手段，将安装壳体一分为二，两个壳体之间可拆卸连接。更换磁芯时，只需将第一壳体和第二壳体拆开，磁芯便会随之掉落，更换新的磁芯后，卡合第一壳体和第二壳体，更换完成。
如此更换磁芯的方式，不用将芯片掰出卡接槽即可完成更换，不但保留了芯片的完好度，而且更换方便快捷。
优选的，所述第一壳体和所述第二壳体分别位于安装壳体卡接平面的两侧，所述卡接件为两个沿卡接方向相对设置的限位槽体，每个所述限位槽体包括第一槽体和第二槽体，所述第一槽体和第二槽体可拆卸连接且拆卸方向与安装壳体一致。
由于限位槽体可拆卸连接，更换磁芯时，只需将远离芯片引脚的壳体拆下，更换好磁芯后，再将其与另一壳体卡合，进一步方便了磁芯的更换。
优选的，所述第一壳体和第二壳体分别位于垂直安装壳体卡接平面的两侧，所述卡接件为两个沿卡接方向相对设置的限位槽体，两个所述限位槽体分别与第一壳体和第二壳体一体成型。
通过上述安装壳体和设置和限位槽体的配合，不但能够方便磁芯的更换，而且一体成型的设置更有利于加工生产，节省了生产成本。
优选的，所述芯片和安装壳体的接触面均布有若干胶点。
通过胶点使芯片与插接槽连接更稳定，芯片和磁芯的相对位置更固定，长时间使用或者晃动后依然保持精度高的感应信号。
第二方面，本申请提供一种具有该安装结构的电机速度传感器，包括线路板、电缆、芯片、磁芯和上述新型安装结构，所述芯片的引脚焊接在线路板，所述芯片的另一端插接在上述任一新型安装结构的插接槽中，所述磁芯位于所述容纳腔中，所述线路板至少有一侧壁成凹凸结构以供所述卡接件卡接。
综上所述，本申请的新型安装结构不仅能解决磁芯和芯片相对位置不固定的问题，使电机速度传感器具有较高的感应精确度，而且在不影响电机速度传感器任何性能的条件下使结构微小化，推动了微小化传感器的进一步发展，同时在实际生产中能够实现标准化，大大提高了产品的质量稳定性。
附图说明
图1是背景技术中的电机速度传感器的整体结构示意图。
图2是实施例1中的新型安装结构的整体结构示意图。
图3是应用例1中的具有实施例1安装结构的电机速度传感器的爆炸图。
图4是应用例1中的具有实施例1安装结构的电机速度传感器的整体结构示意图。
图5是实施例2中的新型安装结构的整体结构示意图。
图6是应用例2中的具有实施例2安装结构的电机速度传感器的整体结构示意图。
图7是实施例3中的新型安装结构的整体结构示意图。
图8是应用例3中的具有实施例2安装结构的电机速度传感器的整体结构示意图。
附图标记说明：
1、线路板；2、电缆；3、芯片；31、引脚；4、磁芯；5、安装壳体；51、开口槽；52、第一壳体；53、第二壳体；6、容纳腔；7、插接槽；8、卡接件；81、卡接部；82、限位部；83、限位槽体；831、第一槽体；832、第二槽体。
具体实施方式
实施例1
本实施例公开一种新型安装结构。
参照图2及图3，新型安装结构包括一体成型的安装壳体5，安装壳体5上设有供磁芯4插入的容纳腔6，磁芯4进入容纳腔6后，磁芯4的南极靠近容纳腔6腔底，与之相对的，磁芯4的北极靠近容纳腔6腔口。安装壳体5的相对两侧壁沿容纳腔6的腔口至腔底的方向开设有开口槽51，该开口槽51为通槽且槽宽大于线路板1的厚度。
新型安装结构还包括分别设置在两个开口槽51所在侧壁的卡接件8，卡接件8包括固定连接开口槽51槽口处的卡接部81，卡接部81朝靠近与安装壳体5连接处的方向缩回或朝远离连接处的方向伸出。当卡接部81缩回时，卡接部81和开口槽51槽壁之间的距离大于线路板1的厚度。卡接件8还包括远离开口槽51槽口的限位部82，限位部82和卡接部81之间留有间距。
线路板1的边缘为凹-凸-凹-凸结构，安装时，卡接部81抵住线路板1的板面，受抵接力后缩回以使线路板1沿开口槽51插入，新型安装结构部分嵌入线路板1。卡接部81经过凹-凸部分进入第二个凹处，卡接部81因不受线路板1的抵接力弹出并卡在线路板1的凸起处，该凸起部分进入限位部82和卡接部81之间的间隔处，形成对线路板1的限位。容纳腔6的腔底对应的安装壳体5上设有插接槽7，插接槽7的槽壁与容纳腔6和外界贯通形成一通槽，当安装壳体5卡接在线路板1上时，将预先弯折引脚31的芯片3先插入插接槽7中，引脚31从新型安装结构的外部穿过延伸至线路板1上进行焊接，完成传感器的安装。
另外，插接槽7的槽底处设有一通槽，该通槽的横向长度小于插接槽7的横向长度。更换次新是，借助通槽将芯片3顶起，再将安装壳体5抽出，更方便磁芯4的更换。
应用例1
本应用例公开一种具有实施例1安装结构的电机速度传感器。
参照图3，电机速度传感器包括线路板1，电缆2、芯片3、磁芯4和实施例1中的新型安装结构，电缆2焊接在线路板1的一端，装有磁芯4的新型安装结构卡接在线路板1的另一端，芯片3插入插接槽7内，引脚31从新型安装结构的外部穿过，将引脚31和线路板1焊接以固定芯片3。另外，为了进一步加固芯片3，使用快干胶将芯片3和安装壳体5的接触面涂布若干胶点。
参照图4，具有实施例1的安装结构的电机速度传感器，新型安装结构和电路板上的卡接形成一种定位，由于新型安装结构和线路板1的卡接位置固定，不同产品之间的芯片3、磁芯4的位置也比较固定，使电机速度传感器的安装更加标准化、产品质量更稳定。另外，磁芯4和芯片3在线路板1上的相对位置固定，长时间使用或者晃动后依然保持精度高的感应信号。而且新型安装结构大大减少了线路板1的面积，使整体成本下降了15%，这一改变使传感器进一步微小化，这对传感器领域研究微小化的方向提供了新的技术思路。
实施例2
本实施例公开一种新型安装结构。
参照图5及图6，与实施例2不同之处在于：安装壳体5包括第一壳体52和第二壳体53，第一壳体52和第二壳体53通过卡扣可拆卸连接。第一壳体52和第二壳体53分别位于安装壳体5卡接平面的上下两侧，即分别位于线路板1板面上下两侧。卡接件8为两个沿卡接方向相对设置的限位槽体83，每个限位槽体83包括第一槽体831和第二槽体832，第一槽体831和第二槽体832可拆卸连接且拆卸方向与安装壳体5一致。为了第一壳体52和第二壳体53之间的连接更稳固，第一限位槽与第二限位槽相对的部分固定连接有限位凸起，第二限位槽凹陷有供限位凸起插入的凹槽。卡接部81固定连接在开口槽51处，以便于在加工时一体成型。
应用例2
本应用例公开一种具有实施例2安装结构的电机速度传感器。
与应用例2的区别在于，参照图6，使用实施例2的新型安装结构。
本应用例的实施原理为：安装时，将第一壳体52部分嵌入线路板1面上，卡接部81位于第二凹陷处。之后放入磁芯4，再将第二壳体53与第一壳体52卡合。芯片3插入插接槽7中，引脚31从第一壳体52的外部穿过，将引脚31远离芯片3的一端焊接在线路板1上。
更换磁芯4时，将第二壳体53拆下，取出磁芯4，更换新的磁芯4后合上第二壳体53即可。此种新型安装结构能够保持芯片3和引脚31的连接状态，减少更换磁芯4时对引脚31的损坏。
实施例3
参照图7及图8，与实施例2的区别为：第一壳体52和第一壳体52和第二壳体53分别位于垂直安装壳体5卡接平面的两侧，即分别位于线路板1板面左右两侧。卡接件8为两个沿卡接方向相对设置的限位槽，两个限位槽分别与第一壳体52和第二壳体53一体成型，节省了加工的成本。
应用例3
参照图8，与实施例2的区别为：使用实施例3的新型安装结构。
本应用例的实施原理为：安装时，将其中一个壳体卡嵌到线路板1上，放入磁芯4，再将另一个壳体与其卡合。芯片3插入插接槽7中，引脚31从第一壳体52的外部穿过，将引脚31远离芯片3的一端焊接在线路板1上。
更换磁芯4时，拆掉任意一个壳体，将磁芯4取出，更换完成后再将其卡合。相对于实施例2中的结构，限位槽和壳体一体成型，更加有利于实际生产中的加工。
本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内，本文中所描述的具体实施例仅仅是优选的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种新型安装结构，其特征在于：包括安装壳体(5)，所述安装壳体(5)包括用于固定磁芯(4)的容纳腔(6)，所述容纳腔(6)腔底对应的安装壳体(5)外设有供芯片(3)插入的插接槽(7)，所述安装壳体(5)一侧壁设有供线路板(1)卡接的卡接件(8)或相对的两侧壁分别设有所述卡接件(8)。
2.根据权利要求1所述的新型安装结构，其特征在于：所述安装壳体(5)一体设计，所述安装壳体(5)相对的侧壁设有开口槽(51)，所述卡接件(8)包括与开口槽(51)连接的卡接部(81)，所述卡接部(81)朝靠近与安装壳体(5)连接处缩回或朝远离连接处伸出，当所述卡接部(81)缩回时，所述卡接部(81)和所述开口槽(51)槽壁之间的距离大于线路板(1)的厚度，所述卡接件(8)还包括远离开口槽(51)槽口的限位部(82)，所述限位部(82)和卡接部(81)之间留有间距。
3.根据权利要求2所述的新型安装结构，其特征在于：用于固定芯片(3)的所述插接槽(7)和用于固定磁芯(4)的容纳腔(6)贯通。
4.根据权利要求2所述的新型安装结构，其特征在于：所述插接槽(7)远离磁芯(4)的槽壁与外界贯通形成一通槽。
5.根据权利要求4所述的新型安装结构，其特征在于：所述插接槽(7)的槽底处设有一通槽，该通槽的横向长度小于插接槽(7)的横向长度。
6.根据权利要求1所述的新型安装结构，其特征在于：所述安装壳体(5)包括第一壳体(52)和第二壳体(53)，所述第一壳体(52)和第二壳体(53)可拆卸连接。
7.根据权利要求6所述的新型安装结构，其特征在于：所述第一壳体(52)和所述第二壳体(53)分别位于安装壳体(5)卡接平面的两侧，所述卡接件(8)为两个沿卡接方向相对设置的限位槽体(83)，每个所述限位槽体(83)包括第一槽体(831)和第二槽体(832)，所述第一槽体(831)和第二槽体(832)可拆卸连接且拆卸方向与安装壳体(5)一致。
8.根据权利要求6所述的新型安装结构，其特征在于：所述第一壳体(52)和第二壳体(53)分别位于垂直安装壳体(5)卡接平面的两侧，所述卡接件(8)为两个沿卡接方向相对设置的限位槽体(83)，两个所述限位槽体(83)分别与第一壳体(52)和第二壳体(53)一体成型。
9.根据权利要求1-8任一所述的新型安装结构，其特征在于：所述芯片(3)和安装壳体(5)的接触面均布有若干胶点。
10.一种具有该安装结构的电机速度传感器，包括线路板(1)、电缆(2)、芯片(3)和磁芯(4)，其特征在于：还包括权利要求1-9任一新型安装结构，所述芯片(3)的引脚(31)焊接在线路板(1)，所述芯片(3)的另一端插接在上述任一新型安装结构的插接槽(7)中，所述磁芯(4)位于所述容纳腔(6)中，所述线路板(1)至少有一侧壁成凹凸结构以使所述卡接件(8)卡接。
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- 2021-11-02 CN CN202111287466.0A patent/CN114236165B/zh active Active
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