轮速传感器及其传感头部的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及到车辆使用的轮速传感器及其传感头部。


背景技术：

2.轮速传感器(wss，wheel speed sensor)是用来检测车辆的车轮转速的传感器，它可以为配置在车辆上的诸如汽车电子稳定程序(esp)、防抱死制动系统(abs)、自动变速器的控制系统、助力系统等装置、设备或者系统提供有价值的轮速信息，这对于保证并增强车辆的操作控制、安全行驶等方面均具有重要意义。尽管在现有技术中已经提供了大量的且类型众多的各类轮速传感器，然而这些现有的轮速传感器在例如结构构造、制造工艺或实现及可靠性等方面仍存在着一些缺陷和不足之处。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供了轮速传感器及其传感头部，其针对不同车辆和安装空间，设计成本低。
4.首先，根据本实用新型的一个方面，它提供了一种传感头部，包括壳体、至少一对连接端子和传感器芯片元件，其中所述连接端子与传感器芯片元件电性连接，所述壳体以注塑方式将传感器芯片元件和连接端子的一端收容固定于其内，所述连接端子的另一端暴露于壳体外。
5.根据一个可行实施方式，其中，所述传感器芯片元件是轮速传感器中的轮速信息采集部件，被配置为采集轮速信息，所述传感器芯片元件是单信号芯片，其连接有两个引脚，用以采集一路轮速信息，所述连接端子的个数相应地为两个；或者，所述传感器芯片元件是双信号芯片，其连接有四个引脚，用以采集两路轮速信息，所述连接端子的个数相应地为四个。
6.根据一个可行实施方式，其中，所述连接端子由具有导电性的金属片材制成，大致呈长条形，所述连接端子包括位于一端的芯片支撑部、位于中部的芯片连接部和位于另一端的电缆连接端，所述芯片支撑部大致呈扁平状，至少一对芯片支撑部共同支撑一片传感器芯片元件；至少一个所述芯片支撑部上设置有凸起，用以限位传感器芯片元件；所述芯片连接部与传感器芯片元件的引脚相连接，所述芯片连接部通过焊接、插接和/或压接的方式与传感器芯片元件的引脚建立电连接。
7.根据一个可行实施方式，其中，所述壳体以注塑方式将所述传感器芯片元件、连接端子的芯片支撑部和芯片连接部收容固定于其内，所述连接端子的电缆连接端暴露于壳体外。
8.根据一个可行实施方式，其中，所述壳体包括感应部和固接部，所述传感器芯片元件设置在感应部内，用以感测信号；所述固接部上设置有辅助结构。
9.根据本实用新型的另一个方面，它还提供了一种轮速传感器，包括传感头部、外壳
和传输电缆，其中所述外壳以注塑方式将至少部分的传感头部和传输电缆的一端收容固定于其内，所述传感头部是在注塑所述外壳之前单独形成的单元，包括壳体、至少一对连接端子和传感器芯片元件，其中所述连接端子与传感器芯片元件电性连接，所述壳体以注塑方式将传感器芯片元件和连接端子的一端收容固定于其内，所述连接端子的另一端暴露于壳体外，用以与传输电缆电性连接。
10.根据一个可行实施方式，其中，所述传感器芯片元件是轮速传感器中的轮速信息采集部件，被配置为采集轮速信息，所述传感器芯片元件是单信号芯片，其连接有两个引脚，用以采集一路轮速信息，所述连接端子的个数相应地为两个；或者，所述传感器芯片元件是双信号芯片，其连接有四个引脚，用以采集两路轮速信息，所述连接端子的个数相应地为四个。
11.根据一个可行实施方式，其中，所述连接端子由具有导电性的金属片材制成，所述连接端子包括位于一端的芯片支撑部、位于中部的芯片连接部和位于另一端的电缆连接端，所述芯片支撑部大致呈扁平状，至少一对芯片支撑部共同支撑一片传感器芯片元件；至少一个所述芯片支撑部上设置有凸起，用以限位传感器芯片元件；所述芯片连接部和电缆连接端分别与传感器芯片元件的引脚和所述传输电缆相连接，所述芯片连接部通过焊接、插接和/或压接的方式与传感器芯片元件的引脚建立电连接，所述电缆连接端与传输电缆通过焊接、插接、包接和/或压接的方式相连接。
12.根据一个可行实施方式，其中，所述壳体以注塑方式将所述传感器芯片元件、连接端子的芯片支撑部和芯片连接部收容固定于其内，所述连接端子的电缆连接端暴露于壳体外。
13.根据一个可行实施方式，其中，所述壳体包括感应部和固接部，所述传感器芯片元件设置在感应部内，用以感测信号；所述固接部用以被外壳收容固定，所述固接部上设置有辅助结构，所述辅助结构采用与外壳的注塑材料相同的材料制成；所述壳体采用与外壳的注塑材料相同的材料制成。
14.根据一个可行实施方式，其中，所述外壳以注塑成型方式将传感头部的固接部和传输电缆的一端收容固定于其内；所述外壳仅收容传感头部的固接部，所述感应部未被收容于外壳内；或者，所述外壳将整个的或者部分的传感头部以及固接部收容固定于其内；所述外壳的外部固定设置有将所述轮速传感器安装到车轮上的装配结构，所述外壳的材料选自聚酰胺 (pa)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(tpu)中的一种，或者，所述外壳的材料选自热塑性塑料和热塑性弹性体中的一种。
15.根据一个可行实施方式，其中，所述传输电缆与传感器芯片元件电连接，所述传输电缆包括至少一对导线和一并包覆导线的绝缘层，所述传输电缆的一端的导线从露出绝缘层，而与传感头部的电缆连接端相互连接以形成若干个电通路，所述传输电缆的绝缘层采用与外壳的注塑材料相同的材料制成。
16.根据一个可行实施方式，其中，所述连接端子的电缆连接端与传输电缆通过以下方式之一连接：
17.通过一单独设置的连接件将电缆连接端与传输电缆连接在一起，所述连接件是由具有导电性的金属片材制成的u型元件，对连接件施加作用力时能够使其产生形变，通过包
夹方式将电缆连接端和传输电缆的导线固定连接在一起；或者
18.所述连接端子的电缆连接端的末端设置有u型包夹臂，将所述传输电缆的导线包夹于其内。
19.与现有技术相比较，根据本实用新型设计提供的轮速传感器由于其传感头部是单独形成的单元，因此针对不同车辆和安装空间，仅需要设计外壳的尺寸参数即可，设计成本低。
附图说明
20.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。
21.图1是一个根据本实用新型的轮速传感器实施例的立体结构示意图。
22.图2是一个根据本实用新型的轮速传感器实施例的连接端子在料带上的立体结构示意图。
23.图3是图2所示的连接端子与传感器芯片元件的组装结构示意图。
24.图4是图1所示的轮速传感器实施例中的连接端子与传感器芯片元件被注塑壳体后形成的传感头部的立体示意图。
25.图5是图4所示的轮速传感器实施例中的传感头部与传输电缆连接后的立体示意图。
具体实施方式
26.下面通过示范性实施例详细描述本实用新型。
27.请参阅图1至图5，根据本实用新型的一实施方式的轮速传感器包括传感头部1、外壳2和传输电缆3，其中外壳2以注塑方式将至少部分的传感头部1和传输电缆3的一端收容固定于其内，传感头部1是在注塑外壳 2之前单独形成的单元，包括壳体10、至少一对连接端子11和传感器芯片元件20，其中连接端子11与传感器芯片元件20电性连接，壳体10以注塑方式将传感器芯片元件20和连接端子11的一端收容固定于其内，连接端子11的另一端暴露于壳体10外，用以与传输电缆3电性连接。
28.传感器芯片元件20是轮速传感器中的轮速信息采集部件，其中已经一体化地集成了诸如电路、电容等元器件，传感器芯片元件20被配置为采集轮速信息。当传感器芯片元件20是单信号芯片时，其连接有两个引脚21，用以采集一路轮速信息，相应地，连接端子11的个数为两个。当传感器芯片元件20是双信号芯片时，其连接有四个引脚21，用以采集两路轮速信息，以满足在一些实际应用中对于轮速信息的冗余需求，相应地，连接端子11的个数为四个。
29.连接端子11由具有导电性的金属片材制成，大致呈长条形，被提供作为中间部件用来将传感器芯片元件20与传输电缆3连接在一起形成若干个电通路。连接端子11包括位于一端的芯片支撑部110、位于中部的芯片连接部111和位于另一端的电缆连接端112，芯片支撑部110大致呈扁平状，至少一对芯片支撑部110共同支撑一片传感器芯片元件20，至少一个芯片支撑部110上设置有凸起114，用以限位传感器芯片元件20；芯片连接部 111和电
缆连接端112分别与传感器芯片元件20的引脚21和所述传输电缆3相连接，具体地，芯片连接部111通过焊接、插接和/或压接的方式与传感器芯片元件20的引脚21建立电连接，电缆连接端112与传输电缆3 通过焊接、插接、包接和/或压接的方式相连接。
30.壳体10以注塑方式将传感器芯片元件20、连接端子11的芯片支撑部110和芯片连接部111收容固定于其内，连接端子11的电缆连接端112暴露于壳体10外。注塑壳体10之前，使用密封胶密封传感器芯片元件20和连接端子11的芯片支撑部110和芯片连接部111，密封胶是聚氨酯(pur) 热熔胶、有机硅热熔胶和聚酰胺(pa)热熔胶中的其中之一。壳体10包括感应部108和固接部101，传感器芯片元件20设置在感应部108内，用以感测信号；固接部101用以被外壳2收容固定，固接部101上设置了辅助结构106，该辅助结构106采用与外壳2的注塑材料相同的材料制成。在注塑外壳2时，壳体10的辅助结构106熔融与外壳2形成一体达到更好的密封效果。壳体10采用与外壳2的注塑材料相同的材料制成，在注塑外壳 2时，壳体10与外壳2形成一体达到更好的密封效果。
31.外壳2以注塑成型方式将传感头部1的固接部101和传输电缆3的一端收容固定于其内。本实施方式中，外壳2仅收容了传感头部1的固接部 101，感应部108未被收容于外壳2内，以利于信号感测的灵敏性。在其他实施方式中，根据需求，外壳2将整个的或部分的传感头部1收容固定于其内。外壳2的外部还固定设置了将该轮速传感器安装到车轮上的装配结构4。外壳2的材料选自热塑性塑料例如pa(聚酰胺)、pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、热塑性弹性体例如tpu (热塑性聚氨酯弹性体橡胶)中的一种。
32.传输电缆3与传感器芯片元件20电连接，传输电缆3包括至少一对导线31和一并包覆导线31的绝缘层30，传输电缆3的一端的导线31从露出绝缘层30，而与电缆连接端112相互连接以形成若干个电通路，通过这些电通路来将由轮速传感器检测到的轮速信息向外传送。传输电缆3的另一端在使用时可与电子控制单元(未图示)相连。传输电缆3的绝缘层采用与外壳2的注塑材料相同的材料制成，用于在注塑外壳2时与注塑材料形成一体达到更好的密封效果。
33.连接端子11的电缆连接端112与传输电缆3通过以下方式之一连接：
34.1.本实施方式中，通过一单独设置的连接件14将电缆连接端112与传输电缆3连接在一起，连接件14是由具有导电性的金属片材制成的u型元件，对连接件14施加作用力时能够使其产生形变，通过包夹方式将电缆连接端112和传输电缆3的导线31固定连接在一起，从而使电缆连接端112 和传输电缆3建立电性连接。
35.2.在其他实施方式中，连接端子11的电缆连接端112的末端设置有u 型包夹臂(未图示)，将传输电缆3的导线31包夹于其内，从而使电缆连接端112和传输电缆3建立电性连接。
36.制造时，首先在料带6上形成连接端子11，然后电连接传感器芯片元件20和连接端子11，使用密封胶密封传感器芯片元件20和连接端子11 的芯片支撑部110和芯片连接部111，之后注塑壳体10，形成传感头部1，然后将传感头部1从料带6上取下，最后，根据实际需求，选择合适尺寸注塑外壳2及其装配结构4，从而形成本实用新型一实施方式的轮速传感器。
37.使用时，通过装配结构4将轮速传感器被装配在车轮的不可旋转处，与随同车轮旋转的旋转编码器40协同作用，安装时，必须使传感器芯片元件20以一定空气间隙面向旋转
编码器40，从而传感器芯片元件20能够感测旋转编码器40的旋转。轮速传感器靠近传感器芯片元件20的一端至安装结构4侧面之间的长度l(如图1所示)是固定不变的，每种车辆上的安装空间不同，因此需要针对不同的安装空间，设计和生产制造轮速传感器。
38.现有的轮速传感器包括多个单独设置的零件：芯片元件、电缆、以及连接芯片元件和电缆的基座，外壳以注塑成型方式将上述各单独设置的元件固定于其内，因此现有的轮速传感器需要针对不同车辆，针对不同的安装空间，重新设计个单独元件之间的距离等尺寸参数，重新生产制造整个轮速传感器。
39.与现有技术相比较，根据本实用新型设计提供的轮速传感器由于其传感头部是单独形成的单元，因此针对不同车辆和安装空间，仅需要设计外壳的尺寸参数即可，设计成本低。
40.虽然已经描述了本实用新型的特定实施方式，但它们只是通过示例呈现，而并不意于限制本实用新型的范围。相反，此处描述的结构可以体现为多种其他形式；另外，在不偏离本实用新型的精神和范围的前提下可以对此处描述的结构形式制造各种替代和变化。