CN210707365U - 一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，包括液压模块、控制器壳体、刹车推杆、角度传感器芯片、控制器PCB主板、控制器上盖、直线运动模块、旋转运动模块。直线运动模块安装在液压模块上的直线运动模块安装孔内，并通过挤压，保证齿条与齿轮之间紧密啮合，消除齿条和齿轮由于制造和装配误差引起的间隙，保证齿条和齿轮传递的准确性，提高了传感器模块装置的精度。旋转运动模块在齿轮旋转时，齿轮带动转轴同步旋转，传感器磁铁固定在转轴上，以两个轴承作为旋转支点，进而确保转轴的旋转中心不变，提高了传感器模块装置的精度。

Description

一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置

技术领域

本实用新型属于位移传感器技术领域，尤其是涉及一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置。

背景技术

中国专利(CN201822032634.1)公开了“一种用于检测踏板位移的角度位移传感器装置”，该实用新型通过增加一个位移与角度转化机构，进而将精度更高、空间结构更小的角度传感器运用于集成式电控刹车系统，提升了角度位移传感器装置的检测精度，降低了电控刹车系统的成本。但该实用新型在工业化制造及实际应用时存在以下问题：

1、整套角度位移传感器装置装配过程繁琐，不易实现自动化流水作业。工艺难度较大，生产效率低，成本较高；

2、齿轮和磁铁由于缺少定位安装结构和足够的支撑轴承部分，再加上加工精度磁铁的旋转中心位置会有较大的误差，会对角度位移传感器装置输出的电信号精度造成影响。

3、位移与角度转化机构齿条和齿轮，受制作精度和安装精度的限制，齿条和齿轮之间的传递会出现间隙和啮合不紧密，位移和角度转化会出现不同步，会对角度位移传感器装置输出的电信号精度造成影响。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的任务是提出了一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置。通过模块化设计，将角度传感器设计为直线运动模块和旋转运动模块，简化装配工艺，提高生产效率，节约安装空间。同时在直线运动模块增加弹性装置，来消除齿条和齿轮结构在传递过程中出现的间隙和啮合不紧密。在旋转运动模块的外壳上设计凸点，旋转运动模块通过凸点与旋转运动模块安装孔干涉配合固定，安装工艺简单，提高生产效率。旋转运动模块中，在齿轮两侧分别设置一个轴承，作为齿轮旋转的支点，保证齿轮旋转中心稳定，并且能够提高角度传感器模块装置的精度。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种用于检测踏板位移的角度传感器的模块装置，其具体技术方案如下：

一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，包括液压模块、控制器壳体、刹车推杆、角度传感器芯片、控制器PCB主板、控制器上盖、直线运动模块、旋转运动模块；

所述旋转运动模块由传感器磁铁、转轴、齿轮、轴承一、轴承二、轴承套、外壳组成；所述转轴一端端面设置有容纳传感器磁铁的磁铁安装孔，所述齿轮固定在转轴上，所述轴承一、轴承二内圈固定在转轴上，分别位于齿轮两端；所述轴承二外圈固定在轴承套上，所述外壳上内部设置有固定轴承一外圈的轴承室，容纳转轴带有传感器磁铁端的第一空腔，容纳齿轮、轴承套的第二空腔，所述传感器磁铁、转轴、齿轮、轴承一、轴承二、轴承套均容纳于外壳内部空腔，所述外壳上对应于齿轮的外圆周面还设置有用于确保齿轮与直线运动模块啮合的第一开口；

所述液压模块上设置有与刹车推杆配合的刹车推杆安装孔、与直线运动模块配合的直线运动模块安装孔、与旋转运动模块配合的旋转运动安装孔，所述直线运动模块安装孔与旋转运动模块安装孔连通；所述直线运动模块为一齿条，所述刹车推杆与齿条固定连接，所述齿轮与齿条相互啮合；

所述角度传感器芯片设置在控制器PCB主板上，所述角度传感器芯片设置在传感器磁铁正上方；所述控制器PCB主板设置在控制器壳体内部，所述控制器壳体设置在液压模块上表面，所述控制器上盖设置在控制器壳体上部。

本实用新型的一种用于检测踏板位移的角度位传感器模块装置，齿条与齿轮啮合将刹车推杆的直线运动转化旋转运动。旋转运动模块在齿轮旋转时，齿轮带动转轴同步旋转，传感器磁铁固定在转轴上，以两个轴承作为旋转支点，进而确保转轴的旋转中心不变，提高了传感器模块装置的精度。

进一步的，所述直线运动模块还包括挡块和弹性件，所述挡块一面设置有容纳弹性件的弹性件安装孔，所述弹性件容纳于弹性件安装孔内时，弹性件上表面高于挡块表面，挡块容纳有弹性件的面与齿条有齿面的相对面贴合；用于消除齿条和齿轮在传递过程中出现的间隙和啮合不紧密，保证直线运动与旋转运动转化的顺畅性和精密性。

进一步的，所述外壳外圆周面上还设置有多个凸起筋，用于可以保证旋转运动模块中心位置精度，提高传感器模块装置精度。

进一步的，所述外壳上的凸起筋数量为大于2的整数。

进一步的，所述用于检测踏板位移的角度传感器模块装置还包括密封圈，所述外壳外表面设置有容纳密封圈的密封圈安装槽，用于隔开直线运动模块与控制器PCB主板，防止直线运动模块内的润滑油与杂物进入控制器内部。

进一步的，所述齿条为直齿条，所述齿轮为斜齿轮。

进一步的，所述弹性件为弹簧或者弹片。

进一步的，所述齿条、齿轮、转轴、外壳、挡块均由塑料注塑制成。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，通过将传感器的直线运动部件、旋转运动部件分别制作为直线运动模块、旋转运动模块，模块化设计可以有效减小传感器安装所需的空间。同时安装工序简单，有效提高装配效率，降低了电控刹车系统的成本。

2.本实用新型的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，直线运动模块在齿条上集成挡块和弹性件，挡块和弹性件挤紧齿条，消除齿条和齿轮在传递过程中出现的间隙和啮合不紧密。保证直线运动与旋转运动转化的顺畅性和精密性，提高了传感器的精度。

3.本实用新型的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，旋转运动模块在外壳的圆周上增加凸点，通过凸点与安装孔的干涉配合，既保证了旋转运动模块的中心位置，又起到固定旋转运动模块的作用。在齿轮的两侧分别设置增加一个轴承，作为齿轮和转轴旋转运动的支点，有效防止齿轮转动过程中摆动，提高了传感器的精度。在外壳上端设置密封圈，防止控制器PCB主板受到润滑油与杂物的影响，保证电控刹车系统的正常运作。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置轴侧结构示意图；

图2为本实用新型的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置中旋转运动模块与液压模块组装示意图；

图3为图2沿A-A线的剖视图；

图4为本实用新型的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置中旋转运动模块轴侧结构示意图；

图5为本实用新型的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置中直线运动模块、刹车推杆与液压模块组装示意图；

图6为图5沿B-B线的剖视图。

图中1-控制器上盖，2-控制器壳体，3-液压模块，4-刹车推杆，5-直线运动模块，6-旋转运动模块，7-控制器PCB主板，8-角度传感器芯片，31-直线运动模块安装孔，32-旋转运动模块安装孔，33-刹车推杆安装孔，51-齿条，52-挡块， 53-弹性件，61-传感器磁铁，62-外壳，63-转轴，64-轴承一，65-齿轮，66-轴承二， 67-轴承套，68-密封圈，621-凸起筋。

具体实施方式

下面结合附图1～6及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

本实施例的一种用于检测踏板位移的角度传感器的模块装置，包括液压模块3、控制器壳体2、刹车推杆4、角度传感器芯片8、控制器PCB主板7、控制器上盖1、直线运动模块5、旋转运动模块6；

所述直线运动模块5由齿条51、挡块52、弹性件53组成，所述齿条51为直齿条，所述挡块52一面设置有容纳弹性件53的弹性件安装孔，所述弹性件 53为弹簧或者弹片，所述弹性件53容纳于弹性件安装孔内时，弹性件53上表面高于挡块52表面，挡块52容纳有弹性件53的面与齿条51有齿面的相对面贴合；

所述旋转运动模块6由传感器磁铁61、转轴63、齿轮65、轴承一64、轴承二66、轴承套67、外壳62、密封圈68组成；所述齿轮65为斜齿轮；所述转轴 63一端端面设置有容纳传感器磁铁61的磁铁安装孔，所述齿轮65固定在转轴 63上，所述轴承一64、轴承二66内圈固定在转轴63上，分别位于齿轮65两端；所述轴承二66外圈固定在轴承套67上，所述外壳62上内部设置有固定轴承一 64外圈的轴承室，容纳转轴63带有传感器磁铁61端的第一空腔，容纳齿轮65、轴承套67的第二空腔，所述传感器磁铁61、转轴63、齿轮65、轴承一64、轴承二66、轴承套67均容纳于外壳62内部空腔；所述外壳62上对应于齿轮65 的外圆周面还设置有用于确保齿轮65与齿条51啮合的第一开口；所述外壳62 上还设置有容纳密封圈68的密封圈安装槽；所述外壳62外圆周面上还设置有3 条凸起筋621；

所述液压模块3上设置有与刹车推杆4配合的刹车推杆安装孔33、与直线运动模块5配合的直线运动模块安装孔31、与旋转运动模块配合6的旋转运动安装孔32，所述直线运动模块安装孔31与旋转运动模块安装孔32连通；所述刹车推杆4与齿条51固定连接，所述齿轮65与齿条51相互啮合；

所述角度传感器芯片8选用现有的型号为MLX90360的霍尔角度传感器芯片，所述角度传感器芯片8设置在控制器PCB主板7上，所述角度传感器芯片 8设置在传感器磁铁61正上方；所述控制器PCB主板7设置在控制器壳体2内部，所述控制器壳体2设置在液压模块3上表面，所述控制器上盖1设置在控制器壳体2上部。

本实例的一种用于检测踏板位移的角度传感器的模块装置工作原理为，刹车推杆4带动齿条51直线运动，齿条51与齿轮65啮合将直线运动转变为圆周运动，齿轮65带动转轴63转动，转轴63带动传感器磁铁61转动。角度传感器芯片8感知传感器磁铁61的磁场变化，进而实现将刹车推杆4的位移量转化为电信号，从而使刹车系统控制器获得驾驶员的刹车意图，结合整车其他运行参数，控制刹车模式。

Claims (8)

1.一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，其特征在于，包括液压模块、控制器壳体、刹车推杆、角度传感器芯片、控制器PCB主板、控制器上盖、直线运动模块、旋转运动模块；

所述旋转运动模块由传感器磁铁、转轴、齿轮、轴承一、轴承二、轴承套、外壳组成；所述转轴一端端面设置有容纳传感器磁铁的磁铁安装孔，所述齿轮固定在转轴上，所述轴承一、轴承二内圈固定在转轴上，分别位于齿轮两端；所述轴承二外圈固定在轴承套上，所述外壳上内部设置有固定轴承一外圈的轴承室，容纳转轴带有传感器磁铁端的第一空腔，容纳齿轮、轴承套的第二空腔，所述传感器磁铁、转轴、齿轮、轴承一、轴承二、轴承套均容纳于外壳内部空腔，所述外壳上对应于齿轮的外圆周面还设置有用于确保齿轮与直线运动模块啮合的第一开口；

所述液压模块上设置有与刹车推杆配合的刹车推杆安装孔、与直线运动模块配合的直线运动模块安装孔、与旋转运动模块配合的旋转运动安装孔，所述直线运动模块安装孔与旋转运动模块安装孔连通；所述直线运动模块为一齿条，所述刹车推杆与齿条固定连接，所述齿轮与齿条相互啮合；

所述角度传感器芯片设置在控制器PCB主板上，所述角度传感器芯片设置在传感器磁铁正上方；所述控制器PCB主板设置在控制器壳体内部，所述控制器壳体设置在液压模块上表面，所述控制器上盖设置在控制器壳体上部。

2.如权利要求1所述的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，其特征在于，所述直线运动模块还包括挡块和弹性件，所述挡块一面设置有容纳弹性件的弹性件安装孔，所述弹性件容纳于弹性件安装孔内时，弹性件上表面高于挡块表面，挡块容纳有弹性件的面与齿条有齿面的相对面贴合。

3.如权利要求1所述的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，其特征在于，所述外壳外圆周面上还设置有多个凸起筋。

4.如权利要求3所述的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，其特征在于，所述外壳上的凸起筋数量为大于2的整数。

5.如权利要求1所述的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，其特征在于，所述用于检测踏板位移的角度传感器模块装置还包括密封圈，所述外壳外表面设置有容纳密封圈的密封圈安装槽。

6.如权利要求1所述的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，其特征在于，所述齿条为直齿条，所述齿轮为斜齿轮。

7.如权利要求2所述的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧或者弹片。

8.如权利要求2所述的一种用于检测踏板位移的角度传感器模块装置，其特征在于，所述齿条、齿轮、转轴、外壳、挡块均由塑料注塑制成。

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