CN212657158U - 扭矩传感器和制动器总成 - Google Patents

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Abstract

一种扭矩传感器(1)和制动器总成，其中扭矩传感器(1)具有传感器头部和传输部(3)，其中所述传感器头部包括基座(101)、传感器芯片元件(102)和外壳(2)，所述外壳(2)大致呈柱状，所述外壳(2)内设置有收容空间，收容所述基座(101)、传感器芯片元件(102)以及至少部分的传输部(3)，其特征在于，所述外壳(2)由金属制成，所述外壳(2)的外表面形成有第一固定端(21)和第二固定端(22)，用于将所述扭矩传感器(1)安装到车身上的。

Description

扭矩传感器和制动器总成
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及到扭矩传感器和制动器总成。
背景技术
请参照图3，现有的制动器总成包括制动盘12，制动卡钳14、卡钳支架16和安装架18，其中制动盘12固定地连接到车轴(未图示)上，制动卡钳14可夹动地安装在卡钳支架16上，安装架18固定安装在车身上，卡钳支架16与安装架18固定连接。现有技术中，卡钳支架16和安装架18通过螺钉固定在一起。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了扭矩传感器和制动器总成，其安装方便。
首先，根据本实用新型的一个方面，它提供了一种扭矩传感器，其具有传感器头部和传输部，其中所述传感器头部包括基座、传感器芯片元件和外壳，所述外壳大致呈柱状，所述外壳内设置有收容空间，收容所述基座、传感器芯片元件以及至少部分的传输部，所述外壳由金属制成，所述外壳的外表面形成有第一固定端、第二固定端以及位于第一固定端和第二固定端之间的形变部，用于将所述扭矩传感器安装到车身上的，所述形变部具有磁性，用以产生磁场。
根据一个可行实施方式，其中，所述外壳由合金钢、不锈钢或通用螺栓材料制成。
根据一个可行实施方式，其中，所述第一固定端和第二固定端中的至少其中之一的外表面设置有外螺纹；或者，所述第一固定端和第二固定端的外表面均设置有外螺纹。
根据一个可行实施方式，其中，所述外壳包括第一肩部和第二肩部，其中所述第一肩部靠近第一固定端，所述第二肩部靠近第二固定端；所述第一肩部和第二肩部之间设置有凹陷处，从而形成所述形变部，所述凹陷处的深度与所述形变部能够产生的形变有关。
根据一个可行实施方式，其中，所述传感器芯片元件固定设置在基座上，是扭矩传感器中的扭矩信息采集部件。
根据一个可行实施方式，其中，所述传感器芯片元件是具有感测磁场变化功能的集成电路元件，所述传感器芯片元件靠近所述形变部，用以检测所述形变部受力而发生的微小形变所引起的磁场变化，并将该磁场变化转换成电信号，该电信号是电压信号、电阻信号和/或电容信号，对应于所述扭矩传感器受到的扭矩的大小。
根据一个可行实施方式，其中，所述传感器芯片元件设置有引脚，所述传输部与传感器芯片元的引脚进行连接。
此外，根据本实用新型的另外一个方面，还提供了一种制动器总成，包括制动盘、制动卡钳、卡钳支架和安装架，其中所述制动盘固定地连接到车轴上，所述制动卡钳可移动地安装在卡钳支架上，所述安装架固定安装在车身上，所述卡钳支架与安装架固定连接，前面所述的扭矩传感器组装在所述卡钳支架与安装架之间，固定连接所述卡钳支架和安装架。
根据一个可行实施方式，其中，所述卡钳支架设置有第一安装孔，所述安装架上设置有第二安装孔，所述第一固定端被拧入所述卡钳支架的第一安装孔，所述第二固定端被插入所述安装架的第二安装孔。
根据一个可行实施方式，其中，对应于所述第一固定端和第二固定端中的至少其中之一的外表面设置有外螺纹，所述第一安装孔和第二安装孔中的相应的至少其中之一设置有内螺纹，与所述外螺纹配合；或者，所述第一安装孔和第二安装孔中均设置有内螺纹，分别与对应的所述第一固定端和第二固定端的外螺纹配合。
根据一个可行实施方式，其中，所述外壳包括第一肩部和第二肩部，其中所述第一肩部靠近第一固定端，所述第二肩部靠近第二固定端；所述第一肩部和第二肩部之间设置有凹陷处，从而形成所述形变部，所述凹陷处的深度与所述形变部能够产生的形变有关，所述安装架包括底面和凸伸在第二安装孔内的抵持面，所述抵持面用以抵持所述第二肩部，所述抵持面至底面之间的距离大致等于所述第一肩部的底面至第二肩部的顶面之间的距离，所述第一肩部用以抵靠所述卡钳支架的表面，所述第二肩部用以抵靠所述抵持面，所述第二固定端与第二安装孔之间设置有衬套。
根据本实用新型的设计思想，本实用新型扭矩传感器组装在卡钳支架与安装架之间，既可以用于检测制动扭矩的大小，又可以替代现有技术中的螺钉将卡钳支架和安装架固定连接在一起，不需要改变现有制动器总成的结构，且安装方便、整体成本低，检测信号稳定可靠。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是一个根据本实用新型的扭矩传感器实施例的立体结构示意图。
图2是图1所示的扭矩传感器实施例的剖视示意图。
图3是图1所示的扭矩传感器实施例在现有制动器总成上的安装位置的部分立体示意图。
图4是图1所示的扭矩传感器实施例在现有制动器总成上的安装位置的部分剖视示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图4，在整体上示意性地展示了一个根据本实用新型的扭矩传感器实施例的立体结构。在这个实施例中，扭矩传感器1设置有传感器头部和传输部3，下面就通过这个实施例来进行详细说明。
本实施例的扭矩传感器1的传感器头部包括基座101、传感器芯片元件102和外壳2。外壳2内设置有收容空间，收容基座101、传感器芯片元件102以及至少部分的传输部3。外壳2由高强度金属制成，高强度金属例如是高强度合金钢、高强度不锈钢或通用高强度螺栓材料等，外壳2大致呈柱状，包括一体形成的第一固定端21、第二固定端22以及形变部25，第一固定端21和第二固定端22用于将该扭矩传感器1安装到车身上的，形变部25具有磁性，用以产生磁场。外壳2的使用不受车辆车型/机动车车型限制。
优选的，第一固定端21和第二固定端22中的至少其中之一的外表面设置有外螺纹。本实施方式中，第一固定端21和第二固定端22的外表面均设置有外螺纹，用于更方便地将该扭矩传感器1安装到车身上的。
外壳2包括第一肩部23和第二肩部24，均设置在第一固定端21和第二固定端22之间，其中第一肩部23靠近第一固定端21，第二肩部24 靠近第二固定端22。第一肩部23和第二肩部24之间形成有凹陷处，从而形成形变部25，该凹陷处更利于受力时发生形变。所述凹陷处的深度与所述形变部25能够产生的形变有关。根据形变部25的形变需求，设置凹陷处的深度。
传感器芯片元件102固定设置在基座101上，是扭矩传感器中的扭矩信息采集部件。传感器芯片元件102例如是具有感测磁场变化功能的集成电路元件，传感器芯片元件102靠近形变部25，用以检测形变部25 受力而发生的微小形变所引起的磁场变化，并将该磁场变化转换成电信号，该电信号例如是电压信号、电阻信号和/或电容信号，对应于扭矩传感器1受到的扭矩的大小。
传感器芯片元件102设置有引脚，传输部3与传感器芯片元件102 的引脚进行连接，以便形成电通路用来与传感器芯片元件102进行信号交互，从而将由扭矩传感器1检测到的扭矩信息向外传送。本实施例中，扭矩传感器1中的传输部3采用了线束形式，但是应当理解，传输部3 在实际应用中也可以采用例如刚性的插接件、各类端子等部件、元器件或装置等用来提供前述的传输通道。在本实施方式中，传输部3是与传感器芯片元件102的引脚直接连接，在其他实施方式中，传输部3可以通过中间连接件(未图示)与传感器芯片元件102的引脚进行连接。为了形成更加牢固的整体结构，可以采用例如注塑工艺等方式将基座101 和传输部3结合形成为一体。
传输部3的另一端在使用时可与一个或两个电子控制单元相连。
一种制动器总成，包括制动盘12、制动卡钳14、卡钳支架16和安装架18，其中制动盘12固定地连接到车轴(未图示)上，制动卡钳14 可夹动地安装在卡钳支架16上，安装架18固定安装在车身上，卡钳支架16与安装架18固定连接。卡钳支架16设置有第一安装孔160，安装架18上设置有第二安装孔180，用以固定连接卡钳支架16和安装架18。根据实际安装需求，设置第一安装孔160和第二安装孔180的数量。安装架18包括底面1802和凸伸在第二安装孔180内的抵持面1801，抵持面1801用以抵持第二肩部24。抵持面1801至底面1802之间的距离大致等于第一肩部23的底面至第二肩部24的顶面之间的距离，优选的，对应于第一固定端21和第二固定端22中的至少其中之一的外表面设置有外螺纹，第一安装孔160和第二安装孔180中的相应的至少其中之一设置有内螺纹，与外螺纹配合。本实施方式中，第一安装孔160和第二安装孔180中均设置有内螺纹，分别与对应的第一固定端21和第二固定端22的外螺纹配合。
组装时，一个或多个本实用新型扭矩传感器1代替现有技术中的一个或多个螺钉组装在卡钳支架16与安装架18之间。具体地，第一固定端21被固定插入卡钳支架16的第一安装孔160，使第一肩部23抵靠卡钳支架16的表面，将第二固定端22被固定插入安装架18的第二安装孔 180，使第二肩部24抵靠抵持面1801。本实施方式中，第一固定端21 被拧入卡钳支架16的第一安装孔160，第二固定端22插入安装架18的第二安装孔180，通过衬套182将第二固定端22固定在第二安装孔180 内，而后将螺母181拧到第二固定端22上，从而将卡钳支架16和安装架18固定连接在一起。
制动器总成还包括设置在制动卡钳14上的制动衬片和活塞组件等其他结构，制动器总成的结构和工作原理为本领域一般技术人员所熟知，在此不赘述。
使用时，当制动卡钳14向制动盘12施加制动力时，制动盘12使卡钳支架16和安装架18受到切向力，该切向力使卡钳支架16和安装架18 之间的传感器头部的形变部25发生微小形变而引起的磁场变化，传感器芯片元件102检测该微小形变而引起的磁场变化，并将该磁场变化转换成电信号，该电信号例如是电压信号、电阻信号和/或电容信号，从而检测到制动盘12受到的制动扭矩的大小。
根据本实用新型的设计思想，本实用新型扭矩传感器1组装在卡钳支架16与安装架18之间，既可以用于检测制动扭矩的大小，又可以替代现有技术中的螺钉将卡钳支架16和安装架18固定连接在一起，不需要改变现有制动器总成的结构，且安装方便、整体成本低，检测信号稳定可靠。
尽管这里参考特定实施例说明和描述了本实用新型，但是本实用新型并不限于所示的细节。而是，可以在本实用新型的范围内对这些细节进行各种修改。

Claims (11)

1.一种扭矩传感器(1)，其具有传感器头部和传输部(3)，其中所述传感器头部包括基座(101)、传感器芯片元件(102)和外壳(2)，所述外壳(2)大致呈柱状，所述外壳(2)内设置有收容空间，收容所述基座(101)、传感器芯片元件(102)以及至少部分的传输部(3)，传感器芯片元件(102)与传输部(3)电连接，其特征在于，所述外壳(2)由金属制成，所述外壳(2)包括第一固定端(21)、第二固定端(22)以及位于第一固定端(21)和第二固定端(22)之间的形变部(25)，其中所述第一固定端(21)和第二固定端(22)用于将所述扭矩传感器(1)安装到车身上的，所述形变部(25)具有磁性，用以产生磁场。
2.根据权利要求1所述的扭矩传感器(1)，其中，所述外壳(2)由合金钢、不锈钢或通用螺栓材料制成。
3.根据权利要求2所述的扭矩传感器(1)，其中，所述第一固定端(21)和第二固定端(22)中的至少其中之一的外表面设置有外螺纹；或者，所述第一固定端(21)和第二固定端(22)的外表面均设置有外螺纹。
4.根据权利要求3所述的扭矩传感器(1)，其中，所述外壳(2)包括第一肩部(23)和第二肩部(24)，其中所述第一肩部(23)靠近第一固定端(21)，所述第二肩部(24)靠近第二固定端(22)；所述第一肩部(23)和第二肩部(24)之间设置有凹陷处，从而形成所述形变部(25)，所述凹陷处的深度与所述形变部(25)能够产生的形变有关。
5.根据权利要求4所述的扭矩传感器(1)，其中，所述传感器芯片元件(102)固定设置在基座(101)上，是扭矩传感器中的扭矩信息采集部件。
6.根据权利要求5所述的扭矩传感器(1)，其中，所述传感器芯片元件(102)是具有感测磁场变化功能的集成电路元件，所述传感器芯片元件(102)靠近所述形变部(25)，用以检测所述形变部(25)受力而发生的微小形变所引起的磁场变化，并将该磁场变化转换成电信号，该电信号是电压信号、电阻信号和/或电容信号，对应于所述扭矩传感器(1)受到的扭矩的大小。
7.根据权利要求6所述的扭矩传感器(1)，其中，所述传感器芯片元件(102)设置有引脚，所述传输部(3)与传感器芯片元件(102)的引脚进行连接。
8.一种制动器总成，包括制动盘(12)、制动卡钳(14)、卡钳支架(16)和安装架(18)，其中所述制动盘(12)固定地连接到车轴上，所述制动卡钳(14)可夹动地安装在卡钳支架(16)上，所述安装架(18)固定安装在车身上，所述卡钳支架(16)与安装架(18)固定连接，一个或多个如权利要求1-7中任一项所述的扭矩传感器(1)组装在所述卡钳支架(16)与安装架(18)之间，固定连接所述卡钳支架(16)和安装架(18)。
9.根据权利要求8所述的制动器总成，其中，所述卡钳支架(16)设置有第一安装孔(160)，所述安装架(18)上设置有第二安装孔(180)，所述第一固定端(21)被拧入所述卡钳支架(16)的第一安装孔(160)，所述第二固定端(22)被插入所述安装架(18)的第二安装孔(180)。
10.根据权利要求9所述的制动器总成，其中，对应于所述第一固定端(21)和第二固定端(22)中的至少其中之一的外表面设置有外螺纹，所述第一安装孔(160)和第二安装孔(180)中的相应的至少其中之一设置有内螺纹，与所述外螺纹配合；或者，所述第一安装孔(160)和第二安装孔(180)中均设置有内螺纹，分别与对应的所述第一固定端(21)和第二固定端(22)的外螺纹配合。
11.根据权利要求10所述的制动器总成，其中，所述外壳(2)包括第一肩部(23)和第二肩部(24)，其中所述第一肩部(23)靠近第一固定端(21)，所述第二肩部(24)靠近第二固定端(22)；所述第一肩部(23)和第二肩部(24)之间设置有凹陷处，从而形成所述形变部(25)，所述凹陷处的深度与所述形变部(25)能够产生的形变有关，所述安装架(18)包括底面(1802)和凸伸在第二安装孔(180)内的抵持面(1801)，所述抵持面(1801)用以抵持所述第二肩部(24)，所述抵持面(1801)至底面(1802)之间的距离大致等于所述第一肩部(23)的顶面至第二肩部(24)的底面之间的距离，所述第一肩部(23)用以抵靠所述卡钳支架(16)的表面，所述第二肩部(24)用以抵靠所述抵持面(1801)，所述第二固定端(22)与第二安装孔(180)之间设置有衬套(182)。
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