CN201028998Y - 传感器 - Google Patents

Abstract

一种传感器，特别是一种采用霍尔效应元件作为传感元件的传感器，包括传感器主体，一个支架，安装在该支架上的传感元件以及传输检测信号的线束，上述传感元件与所述线束电气连接，其特征在于还包括一个探头壳体，上述传感元件的全部以及上述支架的至少一部分安装在所述的探头壳体内，所述传感器主体将上述探头壳体与上述线束连接起来。该探头壳体避免了高温对敏感的传感元件和其他电子元件的潜在损害。所述探头壳体设置凸起物，不但增大了融合面积，而且注塑之后在该区域形成的相互交错咬合的结构，大大提高了传感器纵向上的抗拉强度。

Description

传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，特别是利用霍尔效应的机动车轮速传感器。

背景技术

现有的一种机动车速度传感器采用霍尔效应元件作为传感元件。该传感器通过一个霍尔效应元件来感应齿轮旋转时所产生的周期性的电磁场变化，即齿轮的每个轮齿经过传感器附近时，可以产生相应的感应信号，以此来检测所述的齿轮的旋转频率，并通过齿轮的旋转频率进一步求出与齿轮联动的车轮的转速。目前在制造这种传感器时，先把霍尔效应元件放置在一个支架上，并使之与传输检测信号的线束电连接，将它们装入传感器主体，然后通过注塑聚合材料将霍尔效应元件、支架及线束牢固地固化成为一个整体，聚合材料将霍尔效应元件封裹在主体内部，使得该传感器在潮湿，多尘，腐蚀的工作环境中，也能正常工作。

然而，这种传感器的一个缺点是，在注塑时，霍尔效应元件会接触温度高达300度的熔融的聚合材料，有时这种高温会导致电路元件的损坏，造成传感器成品率的降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种传感器，该传感器的传感元件或其他电气元件不接触熔融的高温聚合材料，而又能将传感元件封裹起来，并与支架、线束及传感器主体固化为一体。

根据本实用新型的传感器，包括传感器主体，一个支架，安装在该支架上的传感元件以及传输检测信号的线束，上述传感元件与所述线束电气连接，其特征在于还包括一个探头壳体，上述传感元件的全部以及上述支架的至少一部分安装在所述的探头壳体内，所述传感器主体将上述探头壳体与上述线束连接起来。

所述的传感器主体、探头壳体以及线束联结为一个整体，将所述传感元件密封在探头壳体内。

根据本实用新型的一个方面，所述探头壳体在与上述主体连接的区域具有至少一个凸起物，以便增加两者的接触面积，使连接更牢固。所述的凸起物通常设在上述探头壳体的开口一端，且在其外侧周壁上连续或不连续地延伸，例如，所述凸起物是设在上述探头壳体外侧周壁上的两个以上环状凸起。在进行注塑时，相邻凸起之间有槽，熔融的聚合材料或塑料嵌入这些槽中。上述环状凸起也可以是断续的环，在外侧周壁上围绕上述探头壳体开口布置。

根据本实用新型的另一个方面，所述凸起物的延伸方向大致与所述探头壳体的纵轴线相互垂直。在与传感器主体通过例如注塑而融合为一体后，探头壳体在传感器纵向上的抗拉强度增加。

同理，在传感器主体与上述线束的连接区域，可设置同样的凸起物，达到同样的效果。

根据本实用新型的又一个方面，所述环状凸起顶部为楔形，其楔角α为18-22度。这种设计使得加工容易，在传感器的探头壳体本身体积很小时，这点尤为重要。作为替代方案，所述环状凸起顶部截面也加工成为矩形。

在本实用新型的传感器中，所述的探头壳体的外形可以根据工作环境的空间形状以及加工工艺要求来确定，一般而言，为长方体或圆柱体，这意味着，其上可以为安装、定位、工艺而设孔、槽或局部边沿，但所述探头壳体的主要部分呈长方体或圆柱体。所述的探头壳体的壁厚应大于0.7毫米，以保证自身的强度并为上述凸起物的加工留有加工余量。

根据本实用新型传感器的一个具体的方面，所述的传感器为轮速传感器，传感元件为霍尔效应轮速检测元件。

根据本实用新型的传感器，由于独特的探头壳体设计，将传感元件和/或相关电路全部装入探头壳体内，而探头壳体再与传感器主体以及线束注塑成为一个整体，传感元件和/或相关电路在注塑过程中不与高温熔融的聚合物直接接触，避免了高温对敏感的传感元件和其他电子元件的潜在损害。特别是，所述探头壳体在与上述主体注塑连接的区域设置凸起物，不但增大了两者的融合面积，而且注塑之后在该区域形成的相互交错咬合的结构，大大提高了传感器纵向上的抗拉强度。

附图说明

图1为本实用新型传感器的立体图；

图2为图1所示传感器的零件分解示意图；

图3为本实用新型的传感器的一个纵向剖面图；

图4所示为探头壳体的一个纵向剖面图；

图5为本实用新型的具有探头壳体的传感器的立体图。

具体实施方式

图1和图2表示本实用新型的传感器的结构，在这个实施例中，以采用霍尔效应传感元件的轮速传感器为例，但不限于此，也可以使用其他类似的传感器。在图中，数字标号1表示传感器的主体，2为线束，3为探头壳体，4为支架，5为霍尔效应传感元件，6为壳体上所带有的、为增强注塑效果而设的凸起物，7为套箍，8为固定螺栓，9为夹具。

参见图2，上述的传感元件5及必要时设置的其他电子元件皆安装在支架4上，然后传感元件与支架4插入到长方体状的探头壳体3的内部，探头壳体3的开口一端的外侧周壁上设有环状凸起物6。传感元件5或支架4的信号输出元件与线束2电连接，线束2将其检测得到的信号传输到处理装置。传感器主体1由模具注塑成型，将探头壳体3连同其内部的传感元件5以及线束2固化连接成为一个如图1所示的整体，传感元件5被密封在探头壳体3内。采用套箍7、固定螺栓8以及夹具9将该传感器固定在机动车上的适当位置上，即可进行监测工作。在本实施例中，支架4承载着传感元件5从探头壳体3的开口处进入到其内部，罩在传感元件5和支架4上的探头壳体3在注塑时，一方面与主体1融合并固化，另一方面隔断了炽热的熔融聚合物与传感元件5直接接触，保护传感元件5免受高温的破坏。

所述的传感器的主体1通过注塑而形成。适用的注塑材料例如可以选自是PA66(尼龙)、POM、PP、ABS、PC或PCV等树脂或聚合物。

图3示出了本实施例的传感器沿纵向中心线的一个剖面示意图。图中可以清楚地看到，传感元件5安装在支架4的一端，传感元件5全部位于探头壳体3封闭内部，远离开口的一侧，壳体3从右侧套住所述的支架4连同传感元件5。该支架4深入该探头壳体3，并将壳体3的开口端封闭，该支架4的一部分可以伸出壳体。在将壳体3以及线束2固定好，并且将有关的电气连接做好后，进行注塑，形成所述的传感器主体1。主体1将探头壳体3及其所带的核心传感元件5连同线束2联为一体。所注入的塑料在形成主体1的同时，也将传感器的壳体3与支架4封闭起来。

在图3中可见，探头壳体3的开口端与传感器主体1的结合区域并非是平滑的，而是具有凸起物6。在图4中显示，这些凸起物6设在所述探头壳体的开口一端的外侧周壁上，连续地延伸环绕整个开口，作为替代方案，也可选择断续地围绕所述的开口来布置凸起物。在探头壳体3为长方体时，所述凸起物6例如是围绕上述探头壳体开口的方形或矩形凸起。在进行注塑时，相邻凸起之间有槽，熔融的聚合材料或塑料嵌入这些槽中。在传感器主体1与线束2的结合区域同样也设置有凸起物，其结构和作用也与上述探头壳体3上的凸起物类似。具体地说，在注塑时，熔融的聚合物注入预先制成的传感器主体模具，聚合物在刚接触到探头壳体3和线束2时一般温度略高于探头壳体3和线束2的软化点。接触到这样的高温时，探头壳体3的结合区和线束2的结合区会略微软化，但是其热量又不足以使探头壳体3和线束2熔融。熔融态的聚合物会流入上述凸起物6之间的槽，在主体1的结合区形成相互交错的凸凹结构，随着温度下降，成型的传感器主体1以及与之结合探头壳体3的结合区、线束2的结合区的温度很快地降低到这些材料的软化点温度以下，固化成为一体，从而完成了注塑的过程。传感器主体1固化后的截面形状如图3所示。

图4表示本实施例中长方体的探头壳体的放大的剖视图，下面借助于该图进一步说明所述的探头壳体3外周壁上的凸起物6。在探头壳体3的开口一端的外周壁上，设置3至4个环状凸起物6，这一区域将要与传感器主体1通过注塑相互结合。从截面上看，上述的凸起物6从外周壁上突出，相邻的两个凸起物6之间形成有槽，以便注塑时主体1的材料嵌入，形成交互嵌合的态势。凸起物6的顶部为楔形，其楔角α的大小可以根据加工工艺而定，在一个较好的实施例中，所述楔角α为18至22度。为了加工上述的凸起物6，探头壳体3的侧壁应具有一定的厚度，该厚度不得小于0.7毫米。

根据本实用新型的另一个实施例，传感器的结构与上一个实施例基本相同，相同之处在此不再赘述。不同之处仅在于，所述的凸起物6的顶部断面不是楔形，而是矩形或方形。

根据本实用新型的又一个实施例，其中传感器的结构与上述第一个实施例基本相同，相同之处在此不再赘述。不同之处仅在于，所述的凸起物6在探头壳体3的外周壁上的延伸方向大致与所述探头壳体3的纵轴线相互正交。换言之，当所述的凸起物6呈环形时，该环形所在的平面与所述探头壳体3的纵轴线相互垂直。这种设计有助于提高传感器纵向上的抗拉强度。

图5为本实用新型传感器的在一个实施例，其中传感器的结构与上述第一个实施例基本相同，相同之处在此不再赘述。不同之处仅在于，该传感器的探头壳体3不是长方体，而是圆柱体，采用其它形状也是可行的。在进行注塑时，一般来说圆柱状截面的探头壳体3因热胀缩所致的形变较之于方形截面的探头壳体3更小。从图5中可见，探头壳体3的外表面局部还具有两个注塑所用的工艺孔10和11，用于例如注塑过程中的固定和定位。尽管这种孔会影响探头壳体的圆柱表面的完整性，我们依然认为该探头壳体是广义上的圆柱状。

本实用新型在上面以霍尔效应传感元件为例说明了所述的传感器的工作原理及其结构。需要说明的是，本实用新型的技术方案本身并不限于霍尔效应传感器，而是可以广泛地用于采用支架来承载传感元件、对支架进行注塑以封闭传感元件的各类传感器。本实用新型的传感器的显著的优点是保护传感元件和/或电路免受注塑时热熔的塑料的高温冲击。

Claims (10)

1.一种传感器，包括传感器主体(1)，一个支架(4)，安装在该支架上的传感元件(5)以及传输检测信号的线束(2)，上述传感元件(5)与所述线束(2)电气连接，其特征在于还包括一个探头壳体(3)，上述传感元件(5)的全部以及上述支架(4)的至少一部分安装在所述的探头壳体(3)内，所述传感器主体(1)将上述探头壳体(3)与上述线束(2)连接起来。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述的传感器主体(1)、探头壳体(3)以及线束(2)联结为一个整体，将所述传感元件(5)密封在探头壳体(3)内。

3.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述探头壳体(3)在与上述主体(1)连接的区域具有至少一个凸起物(6)。

4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述的凸起物(6)设在上述探头壳体(3)的开口一端，且在其外侧周壁上连续或不连续地延伸。

5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述凸起物(6)的延伸方向大致与所述探头壳体(3)的纵轴线相互垂直。

6.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述凸起物(6)是设在上述探头壳体(3)外侧周壁上的两个以上环状凸起。

7.如权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述凸起物(6)顶部为楔形，其楔角α为18-22度。

8.如权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述凸起物(6)顶部截面为矩形。

9.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述的探头壳体(3)的外形为长方体或圆柱体，所述的探头壳体(3)的壁厚大于0.7毫米。

10.如权利要求9所述的传感器，其特征在于，所述传感元件为霍尔效应轮速检测元件。

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