CN204421824U - 曲轴位置传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曲轴位置传感器，其包括传感器本体和线束总成。所述传感器本体包括支架总成和外壳，所述支架总成与线束总成压接，所述外壳注塑形成于支架总成的外部。所述支架总成包括支架本体、金属端子、磁铁、集成芯片及电阻，其中所述金属端子、磁铁与支架本体注塑于一体，集成芯片及电阻分别装配于支架本体。本实用新型简化了产品结构，简化了工艺过程。

Description

曲轴位置传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术，具体而言，涉及一种曲轴位置传感器结构。

背景技术

在汽车控制系统中，曲轴位置传感器用于检测发动机的转速，是最重要的传感器之一。现有技术中的发动机曲轴位置传感器，其结构包括五大块：支架总成、杯型壳体、环氧树脂、线束总成及注塑本体。现有技术中的支架总成又包括支架本体、端子、磁铁、集成芯片及一个电阻。其工艺过程为：a)：将端子在模具里注塑成型，形成支架本体；b)：将磁铁压入支架内；c)：集成芯片划入支架本体的卡槽并进行电阻焊接；d)：将电阻放入支架本体和端子上的定位点，进行夹持焊接；e)：杯型壳体注入环氧树脂，并将焊接后的支架总成压入注有环氧树脂的杯型壳体里；f)：高温固化3小时、取出冷却1小时；g)：将冷却后的支架总成和线束总成进行压接；h)：最终将注塑本体注塑成型，成为最终产品。

现有技术中，该产品存在如下缺陷：

1、由于磁铁需要压入，需增加压入设备，使生产工艺复杂。压入的磁铁，由于磁铁本身制造误差，较小尺寸的磁铁压入后，跟支架之间会有间隙。

2、电阻采用夹持焊接，由于电阻定位为三个点，焊接后强度不够，有变形或断裂的风险。夹持焊接的电阻，其固定方式不稳定。

3、支架需插入杯型壳体，并进行固化和冷却处理，产品生产周期较长。支架和杯型壳体的装配及装配后部件的固化工艺过程复杂。

4、线束压接后没有固定措施，容易攒动，使成品尺寸稳定性不好。

5、整个产品结构复杂，需要投资的模具设备较多，成本高；工艺步骤较多，过程复杂。

6、现有产品仅适用于单电阻的应用，对于需要两个或多个电阻的产品并不适用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种曲轴位置传感器，可以克服现有技术中的产品缺陷。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种曲轴位置传感器，其包括传感器本体和线束总成。所述传感器本体包括支架总成和外壳，所述支架总成与线束总成压接，所述外壳注塑形成于支架总成的外部。所述支架总成包括支架本体、金属端子、磁铁、集成芯片及电阻，其中所述金属端子、磁铁与支架本体注塑于一体，集成芯片及电阻分别装配于支架本体。

作为一种可选的实现方案，所述传感器本体进一步包括衬套，所述衬套设置于外壳上，由金属材料制成。

作为一种可选的实现方案，所述线束总成包括线束及连接器，其中，线束的第一端伸出多根导线的压接线头，线束的第二端连接于连接器。

作为一种可选的实现方案，所述金属端子的第一端为弯折部，弯折部的端部设置有与线束通过压接线头压接的多个导线压接点；金属端子的第二端为芯片连接端。

作为一种可选的实现方案，所述金属端子的第二端还包括固定端，该固定端位于支架本体内部，与支架本体注塑于一体。

作为一种可选的实现方案，所述金属端子包括多根端子，金属端子还包括至少一个端子切割点，该至少一个端子切割点将多根端子连接形成一个整体，且该至少一个端子切割点在金属端子与支架本体注塑后切除。

作为一种可选的实现方案，所述支架本体包括元件容置部和从元件容置部第一端的第一表面弯折延伸而成的线束固定部，该元件容置部沿第二端至第一端的方向依次开设有磁铁容置腔、芯片安装卡槽、电阻安装卡槽及端子切割孔；所述金属端子穿过并部分露出芯片安装卡槽、电阻安装卡槽及端子切割孔；所述金属端子的弯折部及导线压接点从元件容置部的第一端端面伸出。

作为一种可选的实现方案，所述磁铁容置于磁铁容置腔；集成芯片临近磁铁装配，插入芯片安装卡槽并连接于从芯片安装卡槽露出的金属端子的芯片连接端；电阻容置于电阻安装卡槽，且与从电阻安装卡槽中露出的金属端子连接。

作为一种可选的实现方案，所述电阻安装卡槽及端子切割孔开设于元件容置部第一表面上，且位于芯片安装卡槽与线束固定部之间。

作为一种可选的实现方案，所述磁铁容置腔敞开设置于元件容置部第二端的第一表面。

作为一种可选的实现方案，所述芯片安装卡槽包括紧邻磁铁容置腔依次设置于元件容置部第一表面的卡合部和连接槽；卡合部包括由设置于元件容置部第一表面上的两个凸起形成的卡槽，卡合部的宽度与集成芯片的尺寸相匹配；连接槽开设于元件容置部第一表面。

作为一种可选的实现方案，所述电阻安装卡槽包括相连通的电阻容置槽和电阻连接槽，电阻本体插入并定位于电阻容置槽，电阻的引脚通过电阻连接槽连接于对应的金属端子。

作为一种可选的实现方案，所述电阻的数量可以根据需要设定，其包括电源端电阻及信号端电阻，且用于安装不同电阻的电阻安装卡槽的尺寸形状不同。

作为一种可选的实现方案，所述金属端子的弯折部和导线压接点从线束固定部远离元件容置部第二端的外表面伸出；线束固定部外表面上设置有线束固定结构。

作为一种可选的实现方案，所述线束固定结构包括多个导线槽及一个线束安装卡槽；线束安装卡槽设于线束固定部远离元件容置部的一端。

作为一种可选的实现方案，所述金属端子的多个导线压接点分别与线束第一端多根导线的压接线头压接，且金属端子的弯折部沿线束固定部的外表面弯折后并分别卡设于导线槽中；线束卡固于线束安装卡槽，并从线束安装卡槽中伸出。

作为一种可选的实现方案，所述外壳包括一中空凸台，该中空凸台设于支架总成的线束安装卡槽外部，线束从中空凸台中穿出。

作为一种可选的实现方案，所述集成芯片与金属端子通过焊接连接，所述电阻与金属端子通过焊接连接。

作为一种可选的实现方案，所述金属端子的多个导线压接点相互错位设置。

作为一种可选的实现方案，所述支架本体还包括至少一个定位点，该至少一个定位点凸设于支架本体的侧面以在支架总成与外壳注塑时定位支架总成。

作为一种可选的实现方案，所述外壳包括法兰，法兰对应于元件容置部设置，且法兰靠近边缘处开设一通孔，衬套设置于该通孔中。

作为一种可选的实现方案，所述外壳包括减胶部，减胶部设置在法兰与元件容置部第二端之间。

作为一种可选的实现方案，所述外壳包括加强筋，加强筋设置于法兰与线束固定部之间的外壳表面上。

作为一种可选的实现方案，所述端子包括打薄区域，打薄区域设置于金属端子末端靠近导线压接点的区域。

作为一种可选的实现方案，所述打薄区域位于金属端子的弯折部。

在本实用新型的可选技术方案中，将磁铁注塑在支架本体里面，能解决磁铁装配及固定的问题。相对于现有技术，无需压入设备，使生产工艺简化，且可避免现有技术中压入的磁铁跟支架本体之间可能产生间隙的现象。该支架总成根据电阻的外观结构，设计出与电阻外观互补的沟槽，可以将电阻限位在特定的区域内，一方面可以满足双电阻的安装问题，另一方面又可以保持电阻相对位置的稳定性。再者，由于该设计可以将支架总成放在模具里直接注塑成型，因此可以省略现有技术中的杯型壳体、环氧树脂等原材料及它们的装配和固化工艺。此外，支架本体本身带有线束固定结构，也可以解决线束压接后的固定问题。本实用新型既简化了产品结构，又简化了工艺过程，需要投资的模具设备较少，成本低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型较佳实施例的曲轴位置传感器的主视图；

图2是图1所示曲轴位置传感器本体的剖视图；

图3是图1所示曲轴位置传感器的轴测图；

图4是图3所示曲轴位置传感器的爆炸图；

图5是图4所示曲轴位置传感器支架总成的爆炸图；

图6是图5所示金属端子的局部视图；

图7是图4所示曲轴位置传感器的支架本体与金属端子的装配立体图；

图8是本实用新型较佳实施例的装配有磁铁、集成芯片和电阻之后的支架总成主视图；

图9是图8所示支架总成的俯视图；及

图10是图7所示支架总成与线束的装配结构图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1-4，本实用新型的一个较佳实施例中，曲轴位置传感器包括传感器本体(图未标)和线束总成(图未标)。所述传感器本体包括支架总成1、外壳2及衬套3，其中，所述支架总成1与线束总成压接，外壳2通过注塑方式形成于支架总成1的外部。所述衬套3设置于外壳2上，用于曲轴位置传感器的固定。外壳2由注塑树脂形成；衬套3为金属材料制成。

请参照图4所示，线束总成包括线束4及连接器5。线束4的第一端伸出多根导线的压接线头41，线束4的第二端连接于连接器5。

请一并参照图2及图5所示，支架总成1包括支架本体11、金属端子12、磁铁13、集成芯片14及电阻。电阻的数量可以根据需要设定，本实施例中，电阻的数量以两个为例，包括电源端电阻15及信号端电阻16。请结合图4至图7所示，金属端子12以注塑成型的形式固定于支架本体11。金属端子12的第一端为弯折部120，弯折部120的端部设置有与线束4通过压接线头41压接的多个导线压接点121；金属端子12的第二端为芯片连接端122及固定端123。金属端子12包括多根端子，本实施例中，以三根端子为例进行说明，金属端子12包括第一端子12a、第二端子12b及第三端子12c。如图7中所示，金属端子12还包括至少一个端子切割点124将包括第一端子12a、第二端子12b及第三端子12c的多根端子连接形成一个整体，该至少一个端子切割点124在金属端子12与支架本体11注塑后切掉，其中，切掉后的金属端子12结构请参照图5及图10所示。位于第一端子12a、第二端子12b及第三端子12c第一端的三个导线压接点121相互错位设置，可以在金属端子12由展料成型过程中省料；导线压接点121伸出支架本体11一定长度，给压接机器预留一定操作空间。所述金属端子12包括打薄区域，打薄区域设置于金属端子末端靠近导线压接点121的区域。本实施例中，该打薄区域位于金属端子12的弯折部12，即金属端子12的弯折部120作打薄处理，打薄的目的是方便金属端子12和线束4的导线压接后端子本身的弯折，厚度过大会使弯折困难、甚至折断。

请一并结合图5和图7，支架本体11为树脂材料注塑形成，且金属端子12、磁铁13与支架本体11注塑于一体，金属端子12、磁铁13并列设置。支架本体11包括元件容置部110和从元件容置部110第一端的第一表面(即图7中元件容置部110右端上表面)弯折延伸而成的线束固定部112，元件容置部110和线束固定部112形成近似L形结构。元件容置部110为板状结构，该元件容置部110沿第二端至第一端的方向依次开设有磁铁容置腔1101、芯片安装卡槽1102、电阻安装卡槽1103及端子切割孔1104。请进一步参照图7至图9，金属端子12穿过并部分露出芯片安装卡槽1102、电阻安装卡槽1103及端子切割孔1104。金属端子12的弯折部120及导线压接点121从元件容置部110的第一端端面伸出。金属端子12的固定端123位于支架本体110内部，与支架本体110注塑于一体，以固定金属端子12。可以理解，该固定端123可以省略，金属端子12与支架本体11的注塑结合也可以固定金属端子12。

如图7所示，金属端子12的端子切割点124从端子切割孔1104露出，且在装配集成芯片14和电阻之前金属端子12的端子切割点124被切割，使第一端子12a、第二端子12b及第三端子12c分开，使电阻焊接后，不会造成短路，该切割后的状态如图8所示。

如图5、图8至图10所示，磁铁13容置于磁铁容置腔1101，集成芯片14临近磁铁13装配，插入芯片安装卡槽1102并与从芯片安装卡槽1102露出的金属端子12连接。包括电源端电阻15及信号端电阻16在内的电阻容置于电阻安装卡槽1103，且与从电阻安装卡槽1103中露出的金属端子12连接。

具体地，结合图7所示，磁铁容置腔1101敞开设置于元件容置部110第二端的第一表面。芯片安装卡槽1102包括紧邻磁铁容置腔1101依次设置于元件容置部110第一表面的卡合部1102a和连接槽1102b。卡合部1102a包括由设置于元件容置部110第一表面上的两个凸起形成的卡槽，卡合部1102a的宽度与集成芯片14的尺寸相匹配。连接槽1102b开设于元件容置部110第一表面。所述电阻安装卡槽1103及端子切割孔1104开设于元件容置部110第一表面上，且位于芯片安装卡槽1102与线束固定部112之间。电阻安装卡槽1103包括相连通的电阻容置槽1103a和电阻连接槽1103b，电阻本体插入并定位于电阻容置槽1103a，电阻的引脚通过电阻连接槽1103b连接于对应的金属端子12。电阻安装卡槽1103的尺寸形状与所需安装的电阻配合，例如分别用于安装电源端电阻15及信号端电阻16的电阻安装卡槽1103可以按电阻型号设置为不同的尺寸形状，目的是防错，可以防止电源端电阻15和信号端电阻16插错。

请参照图7及图10，线束固定部112从元件容置部110第一端的第一表面弯折延伸而成。金属端子12的弯折部120和导线压接点121从线束固定部112远离元件容置部110第二端的外表面伸出。线束固定部112外表面上设置有线束固定结构，该线束固定结构包括多个导线槽1121及一个线束安装卡槽1122。多个导线槽1121由设在线束固定部112外表面上的凸起分隔而成。线束安装卡槽1122设于线束固定部112远离元件容置部110的一端，优选地，线束安装卡槽1122为敞口圆形槽。线束安装卡槽1122用于固定压接并弯折后的线束，防止攒动。

如图10所示，金属端子12的多个导线压接点121分别与线束4第一端多根导线的压接线头41压接，且金属端子12的弯折部120沿线束固定部112的外表面弯折后并分别卡设于导线槽1121中。线束4卡固于线束安装卡槽1122，并从线束安装卡槽1122中伸出。

如图7所示，支架本体11还包括至少一个定位点113，用于最终支架总成1与外壳2注塑时，对支架总成1进行定位。本实施例中，支架本体11包括四个定位点113，分别凸设于元件容置部110和线束固定部112的侧面上。

进一步结合图3、图4及图10所示，外壳2注塑形成于图10所示的支架总成1外部。外壳2包括中空凸台21、法兰22、减胶部23及加强筋24。中空凸台21设于支架总成1的线束安装卡槽1122外部，线束4从中空凸台21中穿出，该中空凸台21可保护导线注塑根部，减小应力集中。法兰22对应于元件容置部110设置，且法兰22靠近边缘处开设一通孔，衬套3设置于该通孔中，用于固定整个曲轴位置传感器。减胶部23设置在法兰22与元件容置部110第二端之间的外壳2上，减胶的目的是使产品外观随型，使内外材料料厚均匀，减小注塑成型出现气泡的几率。另外，减胶可节省部分材料，且减胶后形成的两道筋又能提高该处的机械强度。加强筋24设置于法兰22与线束固定部112之间的外壳2表面上，可以达到减胶、增加此处结构强度的效果。

进一步地，本实用新型所述的曲轴位置传感器的制造工艺流程如下：

a、将金属端子12和磁铁13放在模具里注塑成型，形成如图7所示的支架。

b、将图7中的支架，透过端子切割孔1104对金属端子12的端子切割点124进行切割。切割后的金属端子12如图10中所示。以上步骤a、b为支架总成的成型过程。

c、将切割好的集成芯片14临近磁铁13装配，从芯片安装卡槽1102插入并与从芯片安装卡槽1102露出的金属端子12的芯片连接端122连接，将集成芯片14与金属端子12的芯片连接端122进行焊接。焊接后的集成芯片14如图10中所示。

d、将切割并弯折好的电阻分别插入对应的电阻安装卡槽1103，电阻本体插入并定位于电阻容置槽1103a，电阻的引脚通过电阻连接槽1103b连接于对应的金属端子12，对电阻与金属端子12进行焊接。焊接好的电阻如图10中所示。步骤c、d为焊接步骤。

e、将支架总成和线束总成进行压接。将线束总成的压接线头41与金属端子12的导线压接点121进行压接，并将压接后的线束弯折90°压入支架总成上的导线槽1121及线束安装卡槽1122，压接并弯折后的状态如图10中所示。

f、将步骤e形成的产品与衬套3共同放入模具，进行第二次注塑成型，成为最终产品，如图1和图3中所示。

相对于现有技术，本实用新型通过设计思路的全面更新，简化了产品结构，简化了工艺过程。具体地，本实用新型的有益效果是：

1、将磁铁13注塑在塑料树脂形成的支架本体11里面，能解决磁铁装配及固定的问题。相对于现有技术，无需压入设备，使生产工艺简化，且可避免现有技术中压入的磁铁跟支架本体之间可能产生间隙的现象。

2、该支架总成根据电阻的外观结构，设计出与电阻外观互补的沟槽，可以将电阻限位在特定的区域内，一方面可以满足双电阻的安装问题，另一方面又可以保持电阻相对位置的稳定性。

3、由于该设计可以将支架总成放在模具里直接注塑成型，因此可以省略现有技术中的杯型壳体、环氧树脂等原材料及它们的装配和固化工艺。

4、支架本体11本身带有线束固定结构，也可以解决线束压接后的固定问题。

5、既简化了产品结构，又简化了工艺过程，产品的最终注塑过程也是全新的，需要投资的模具设备较少，成本低。

6、通过全新设计的支架结构，解决双电阻应用的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (25)

1.一种曲轴位置传感器，包括传感器本体和线束总成，其特征在于，所述传感器本体包括支架总成和外壳，所述支架总成与线束总成压接，所述外壳注塑形成于支架总成的外部；所述支架总成包括支架本体、金属端子、磁铁、集成芯片及电阻，其中所述金属端子、磁铁与支架本体注塑于一体，集成芯片及电阻分别装配于支架本体。

2.根据权利要求1所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述传感器本体进一步包括衬套，所述衬套设置于外壳上，由金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述线束总成包括线束及连接器，其中，线束的第一端伸出多根导线的压接线头，线束的第二端连接于连接器。

4.根据权利要求1所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述金属端子的第一端为弯折部，弯折部的端部设置有与线束通过压接线头压接的多个导线压接点；金属端子的第二端为芯片连接端。

5.根据权利要求4所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述金属端子的第二端还包括固定端，该固定端位于支架本体内部，与支架本体注塑于一体。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述金属端子包括多根端子，金属端子还包括至少一个端子切割点，该至少一个端子切割点将多根端子连接形成一个整体，且该至少一个端子切割点在金属端子与支架本体注塑后切除。

7.根据权利要求6所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述支架本体包括元件容置部和从元件容置部第一端的第一表面弯折延伸而成的线束固定部，该元件容置部沿第二端至第一端的方向依次开设有磁铁容置腔、芯片安装卡槽、电阻安装卡槽及端子切割孔；所述金属端子穿过并部分露出芯片安装卡槽、电阻安装卡槽及端子切割孔；所述金属端子的弯折部及导线压接点从元件容置部的第一端端面伸出。

8.根据权利要求7所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述磁铁容置于磁铁容置腔；集成芯片临近磁铁装配，插入芯片安装卡槽并连接于从芯片安装卡槽露出的金属端子的芯片连接端；电阻容置于电阻安装卡槽，且与从电阻安装卡槽中露出的金属端子连接。

9.根据权利要求7或8所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述电阻安装卡槽及端子切割孔开设于元件容置部第一表面上，且位于芯片安装卡槽与线束固定部之间。

10.根据权利要求7或8所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述磁铁容置腔敞开设置于元件容置部第二端的第一表面。

11.根据权利要求7或8所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述芯片安装卡槽包括紧邻磁铁容置腔依次设置于元件容置部第一表面的卡合部和连接槽；卡合部包括由设置于元件容置部第一表面上的两个凸起形成的卡槽，卡合部的宽度与集成芯片的尺寸相匹配；连接槽开设于元件容置部第一表面。

12.根据权利要求7或8所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述电阻安装卡槽包括相连通的电阻容置槽和电阻连接槽，电阻本体插入并定位于电阻容置槽，电阻的引脚通过电阻连接槽连接于对应的金属端子。

13.根据权利要求12所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述电阻的数量可以根据需要设定，其包括电源端电阻及信号端电阻，且用于安装不同电阻的电阻安装卡槽的尺寸形状不同。

14.根据权利要求7所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述金属端子的弯折部和导线压接点从线束固定部远离元件容置部第二端的外表面伸出；线束固定部外表面上设置有线束固定结构。

15.根据权利要求14所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述线束固定结构包括多个导线槽及一个线束安装卡槽；线束安装卡槽设于线束固定部远离元件容置部的一端。

16.根据权利要求15所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述金属端子的多个导线压接点分别与线束第一端多根导线的压接线头压接，且金属端子的弯折部沿线束固定部的外表面弯折后并分别卡设于导线槽中；线束卡固于线束安装卡槽，并从线束安装卡槽中伸出。

17.根据权利要求15所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述外壳包括一中空凸台，该中空凸台设于支架总成的线束安装卡槽外部，线束从中空凸台中穿出。

18.根据权利要求7所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述集成芯片与金属端子通过焊接连接，所述电阻与金属端子通过焊接连接。

19.根据权利要求4所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述金属端子的多个导线压接点相互错位设置。

20.根据权利要求1-5、7-8任意一项所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述支架本体还包括至少一个定位点，该至少一个定位点凸设于支架本体的侧面以在支架总成与外壳注塑时定位支架总成。

21.根据权利要求1所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述外壳包括法兰，法兰对应于元件容置部设置，且法兰靠近边缘处开设一通孔，衬套设置于该通孔中。

22.根据权利要求7所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述外壳包括减胶部，减胶部设置在法兰与元件容置部第二端之间。

23.根据权利要求7所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述外壳包括加强筋，加强筋设置于法兰与线束固定部之间的外壳表面上。

24.根据权利要求4所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述端子包括打薄区域，该打薄区域设置于金属端子末端靠近导线压接点的区域。

25.根据权利要求24所述的曲轴位置传感器，其特征在于，所述打薄区域位于金属端子的弯折部。