CN117570141A - 电子机械制动系统制动力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电子机械制动系统制动力传感器，包括：受力件，一端形成为受力平面，另一端形成为应变片，应变片用于在受力平面承受压力时产生形变；安装壳，与受力件相连且与受力件限定出安装腔，受力平面位于安装腔外，应变片位于安装腔内；压力测量组件，至少部分地设在安装腔内且与应变片电连接，压力测量组件根据应变片的形变获取受力平面承受的压力，并向外界传导压力信号；固定件，用于将压力测量组件固定在安装腔内。根据本发明实施例的电子机械制动系统制动力传感器，受力平面能够承受较大的载荷，不容易发生塑性变形，可靠性更高，能够降低电子机械制动系统制动力传感器失效的概率。

Description

电子机械制动系统制动力传感器

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种电子机械制动系统制动力传感器。

背景技术

EMB(electronic mechanical brake，电子机械制动系统)是一种线制动系统，整个系统中没有连接制动管路，体积小，制动距离小，没有液压油管路，不存在液压油泄漏的问题，通过整车控制器直接控制，能够实现多种功能。

电子机械制动系统制动力传感器用于检测EMB的制动力，将制动力信息反馈给ECU控制器，从而形成闭环控制，产品具有精度高，可靠性高，寿命高的优点。然而，现有的制动力传感器的受力结构为线形，受力结构与待测力的器件线接触，受力结构承受较大压力时容易发生塑性变形，甚至失效，影响检测准确性。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电子机械制动系统制动力传感器，用以解决现有技术中的线形受力结构容易发生塑性变形，甚至失效的问题。

本发明实施例提供了一种电子机械制动系统制动力传感器，包括：

受力件，一端形成为受力平面，另一端形成为应变片，所述应变片用于在所述受力平面承受压力时产生形变；

安装壳，与所述受力件相连且与所述受力件限定出安装腔，所述受力平面位于所述安装腔外，所述应变片位于所述安装腔内；

压力测量组件，至少部分地设在所述安装腔内且与所述应变片电连接，所述压力测量组件根据所述应变片的形变获取所述受力平面承受的压力，并向外界传导压力信号；

固定件，用于将所述压力测量组件固定在所述安装腔内。

优选地，所述受力件形成为柱状结构且内部限定有沿其轴向贯通的通孔，所述受力平面形成为设在所述受力件一端的环形平面，所述应变片形成为设在所述受力件另一端的环形片状结构，所述受力平面与所述应变片同轴设置，所述受力平面的内径等于所述应变片的内径，所述受力平面的外径等于所述应变片的外径。

优选地，所述受力平面上限定有与其同轴设置的环形凹槽，所述环形凹槽将所述受力平面分割为第一环形面和第二环形面，所述环形凹槽和所述第二环形面依次套设在所述第一环形面的外侧。

优选地，所述第一环形面的宽度大于所述第二环形面的宽度，且大于所述环形凹槽的宽度。

优选地，所述压力测量组件包括：

压力感应芯片，设在所述安装腔内且贴设在所述应变片上，以用于根据所述应变片的形变获取所述受力平面承受的压力；

线路板，位于所述安装腔内且设在所述应变片的一侧，所述线路板形成为与所述应变片的形状对应的环形件，所述线路板的一侧与所述应变片的一侧通过胶水相连；

传导件，一端设在所述安装腔内与所述线路板电连接，另一端伸出所述安装腔以向外界传导压力信号。

优选地，所述压力感应芯片沿所述应变片的外周均匀地贴设在所述应变片上，所述应变片位于每个所述压力感应芯片的两侧分别设有应力槽。

优选地，所述固定件形成为与所述线路板的形状对应的环形件，所述固定件的一侧朝向所述线路板的另一侧设置，所述固定件上设有固定部以用于固定所述传导件。

优选地，所述固定部形成为设在所述线路板上的凸起柱，所述凸起柱内限定有固定孔，所述传导件形成为多个弹性件，所述弹性件至少部分地插接在对应的所述固定孔内。

优选地，所述安装壳形成为一端敞开的环形柱状壳体，所述安装壳的一端与所述受力件相连，另一端限定有多个与所述凸起柱对应设置的通过孔，所述凸起柱伸出对应的所述通过孔。

优选地，所述受力件的周向上设有固定位，所述电子机械制动系统制动力传感器还包括：

压环，套设在所述安装壳外周的外壁面上且与所述固定位相连；和/或，

密封环，位于所述安装壳内周的内壁面与所述受力件之间；和/或，

所述线路板的另一侧设有调理芯片；和/或，

所述压力感应芯片为半桥芯片。

根据本发明实施例的电子机械制动系统制动力传感器，受力平面能够承受较大的载荷，不容易发生塑性变形，可靠性更高，能够降低电子机械制动系统制动力传感器失效的概率。

附图说明

图1为根据本发明实施例的电子机械制动系统制动力传感器的爆炸图；

图2为根据本发明实施例的电子机械制动系统制动力传感器的一个轴向剖面图；

图3为根据本发明实施例的电子机械制动系统制动力传感器的又一个轴向剖面图；

图4为根据本发明实施例的受力件轴向剖面图；

图5为根据本发明实施例的受力件的受力件和压环的结构示意图；

图6为根据本发明实施例的线路板的结构示意图；

图7为根据本发明实施例的固定件的结构示意图；

图8为根据本发明实施例的固定件的轴向剖面图；

图9为根据本发明实施例的安装壳的结构示意图；

图10为根据本发明实施例的安装壳的轴向剖面图；

图11为根据本发明实施例的压环的轴向剖面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合图1至图11，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的电子机械制动系统制动力传感器100进行详细地说明。

如图1至图3所示，根据本发明实施例的电子机械制动系统制动力传感器100包括受力件10、安装壳20、压力测量组件30和固定件40。

具体地，如图4所示，受力件10一端形成为受力平面11，另一端形成为应变片12，应变片12用于在受力平面11承受压力时产生形变。安装壳20与受力件10相连且与受力件10限定出安装腔，受力平面11位于安装腔外，应变片12位于安装腔内；压力测量组件30至少部分地设在安装腔内且与应变片12电连接，压力测量组件30根据应变片12的形变获取受力平面11承受的压力，并向外界传导压力信号；固定件40用于将压力测量组件30固定在安装腔内。

也就是说，如图1至图3所示，根据本发明实施例的电子机械制动系统制动力传感器100，压力测量组件30至少部分的位于由受力件10和安装壳20限定的安装腔内，以被安装腔保护。如图4所示，制动力施加于受力件10的受力平面11，受力平面11的宽度大约等于受力件10一端的宽度，相比于传统的受力结构是凸起的线条结构，本发明中受力平面11结构更稳定，能够承受更大的制动力而不易发生变形，受力件10另一端的应变片12在受力平面11承受压力时产生形变，压力测量组件30测量形变，从而获取受力平面11承受的压力参数，并将压力信号传递给外界控制系统，控制系统根据不同的压力信号采取相应的控制策略。

由此，根据本发明实施例的电子机械制动系统制动力传感器100，受力平面11能够承受较大的载荷，不容易发生塑性变形，可靠性更高，能够降低电子机械制动系统制动力传感器100失效的概率。

根据本发明的一个实施例，如图4所示，受力件10形成为柱状结构且内部限定有沿其轴向贯通的通孔，受力平面11形成为设在受力件10一端的环形平面，应变片12形成为设在受力件10另一端的环形片状结构，受力平面11与应变片12同轴设置，受力平面11的内径等于应变片12的内径，受力平面11的外径等于应变片12的外径。

也就是说，受力平面11的形状与应变片12的形状对应，便于力的传播，从而应变片12能够根据受力平面11的受力状况及时发生形变。

进一步地，如图5所示，受力平面11上限定有与其同轴设置的环形凹槽113，环形凹槽113将受力平面11分割为第一环形面111和第二环形面112，环形凹槽113和第二环形面112依次套设在第一环形面111的外侧。

具体地，制动力施加于第一环形面111和第二环形面112，环形凹槽113设在第一环形面111和第二环形面112之间，环形凹槽113能够实现更好的应力反应。

优选地，第一环形面111的宽度可以大于第二环形面112的宽度，且可以大于环形凹槽113的宽度。其中，第一环形面111靠近受力件10的中心设置，是主要的受力面，第二环形面112为补充受力面，第一环形面111和第二环形面112共同承受制动力，能够避免受力平面11发生塑性变形而影响测量精度。

根据本发明的一个实施例，压力测量组件30包括压力感应芯片31、线路板32和传导件33。

具体地，如图1所示，压力感应芯片31设在安装腔内且贴设在应变片12上，以用于根据应变片12的形变检测受力平面11承受的压力；线路板32位于安装腔内且设在应变片12的一侧，如图6所示，线路板32形成为与应变片12的形状对应的环形件，线路板32的一侧与应变片12的一侧通过胶水相连；如图2和图3所示，传导件33一端设在安装腔内与线路板32电连接，另一端伸出安装腔以向外界传导压力信号。

其中，如图1所示，压力感应芯片31检测应变片12的形变，应变片12与线路板32上的绑线引脚通过铝线70连接，保护胶60保护铝线70的绑点，线路板32处理所测量的参数并形成压力信号，传导件33将压力信号传递给外界的控制系统。需要说明的是，线路板32与应变片12通过胶水连接，胶水能够吸振，起到缓冲的作用，避免将受力件10上的力传递到线路板32和传导件33等器件，避免对其他器件造成损伤。

优选地，如图1所示，压力感应芯片31沿应变片12的外周均匀地贴设在应变片12上，应变片12位于每个压力感应芯片31的两侧分别设有应力槽121，在应变片12的两侧均设置应力槽121可以较大程度的减少应力集中，提高检测精度。

优选地，如图7和图8所示，固定件40形成为与线路板32的形状对应的环形件，固定件40的一侧朝向线路板32的另一侧设置，且设有固定部以用于固定传导件33。

具体地，固定件40与安装壳20相连，固定件40主要用于压接线路板32，保证线路板32在安装腔内的稳固性，固定件40上设有固定销42，固定销42与安装壳20上的安装孔21相配合，便于装配。此外，固定件40上设置的固定部，固定部可以为传导件33提供支撑，使传导件33能够与线路板32保持良好的连接，固定部可以通过夹持或者焊接等方式固定传导件33。

在本发明的一个实施例中，固定部可以形成为固定件40上设置的凸起柱41，且凸起柱41内限定有固定孔，传导件33形成为多个弹性件，弹性件至少部分地插接在对应的固定孔内。

具体地，如图6所示，线路板32上设有触点321，弹性件的一端被凸起柱41固定在安装腔内且与触点321接触，另一端伸出固定孔且伸出安装腔以用于信号传导。

进一步地，如图9和图10所示，安装壳20形成为一端敞开的环形柱状壳体，安装壳20的一端与受力件10焊接相连，另一端限定有多个与凸起柱41对应设置的通过孔22，凸起柱41伸出安装腔，从而便于固定孔内的传导件33伸出安装腔。可选地，安装壳20内周的长度大于外周的长度，便于更好地与受力件10相连，并保护安装腔内的零部件。

根据本发明的又一个实施例，如图4所示，受力件10的周向上设有固定位13，如图11所示，电子机械制动系统制动力传感器100还包括压环80，压环80套设在安装壳20外周的外壁面上且与固定位13相连。具体地，固定位13可以为设在受力件10周向上的台阶，压环80上设有与固定位13对应配合的结构，压环80与台阶焊接相连，结构稳固。

可选地，如图1至图3所示，电子机械制动系统制动力传感器100还包括密封环90，密封环90位于安装壳20内周的内壁面与受力件10之间，既能够起到密封安装腔的作用，又能起到紧固安装壳20与受力件10连接处的作用。

优选地，如图6所示，线路板32的另一侧设有调理芯片50，调理芯片50焊接在线路板32上以用于信号放大。

优选地，压力感应芯片31为四个半桥芯片，四个半桥芯片沿应变片12的周向均匀间隔开设置，且通过玻璃胶（未图示）烧结固定在应变片12上，测量精准。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种电子机械制动系统制动力传感器，其特征在于，包括：

受力件，一端形成为受力平面，另一端形成为应变片，所述应变片用于在所述受力平面承受压力时产生形变；

安装壳，与所述受力件相连且与所述受力件限定出安装腔，所述受力平面位于所述安装腔外，所述应变片位于所述安装腔内；

压力测量组件，至少部分地设在所述安装腔内且与所述应变片电连接，所述压力测量组件根据所述应变片的形变获取所述受力平面承受的压力，并向外界传导压力信号；

固定件，用于将所述压力测量组件固定在所述安装腔内；

其中，所述受力件形成为柱状结构且内部限定有沿其轴向贯通的通孔，所述受力平面形成为设在所述受力件一端的环形平面，所述应变片形成为设在所述受力件另一端的环形片状结构，所述受力平面与所述应变片同轴设置，所述受力平面的内径等于所述应变片的内径，所述受力平面的外径等于所述应变片的外径。

2.根据权利要求1所述的电子机械制动系统制动力传感器，其特征在于，所述受力平面上限定有与其同轴设置的环形凹槽，所述环形凹槽将所述受力平面分割为第一环形面和第二环形面，所述环形凹槽和所述第二环形面依次套设在所述第一环形面的外侧。

3.根据权利要求2所述的电子机械制动系统制动力传感器，其特征在于，所述第一环形面的宽度大于所述第二环形面的宽度，且大于所述环形凹槽的宽度。

4.根据权利要求1所述的电子机械制动系统制动力传感器，其特征在于，所述压力测量组件包括：

压力感应芯片，设在所述安装腔内且贴设在所述应变片上，以用于根据所述应变片的形变获取所述受力平面承受的压力；

线路板，位于所述安装腔内且设在所述应变片的一侧，所述线路板形成为与所述应变片的形状对应的环形件，所述线路板的一侧与所述应变片的一侧通过胶水相连；

传导件，一端设在所述安装腔内与所述线路板电连接，另一端伸出所述安装腔以向外界传导压力信号。

5.根据权利要求4所述的电子机械制动系统制动力传感器，其特征在于，所述压力感应芯片沿所述应变片的外周均匀地贴设在所述应变片上，所述应变片位于每个所述压力感应芯片的两侧分别设有应力槽。

6.根据权利要求4所述的电子机械制动系统制动力传感器，其特征在于，所述固定件形成为与所述线路板的形状对应的环形件，所述固定件的一侧朝向所述线路板的另一侧设置，所述固定件上设有固定部以用于固定所述传导件。

7.根据权利要求6所述的电子机械制动系统制动力传感器，其特征在于，所述固定部形成为设在所述线路板上的凸起柱，所述凸起柱内限定有固定孔，所述传导件形成为多个弹性件，所述弹性件至少部分地插接在对应的所述固定孔内。

8.根据权利要求7所述的电子机械制动系统制动力传感器，其特征在于，所述安装壳形成为一端敞开的环形柱状壳体，所述安装壳的一端与所述受力件相连，另一端限定有多个与所述凸起柱对应设置的通过孔，所述凸起柱伸出对应的所述通过孔。

9.根据权利要求4所述的电子机械制动系统制动力传感器，其特征在于，所述受力件的周向上设有固定位，所述电子机械制动系统制动力传感器还包括：

压环，套设在所述安装壳外周的外壁面上且与所述固定位相连；和/或，

密封环，位于所述安装壳内周的内壁面与所述受力件之间；和/或，

所述线路板的另一侧设有调理芯片；和/或，

所述压力感应芯片为半桥芯片。