专利名称：非接触式传感器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及传感器，以及更具体地，涉及非接触式传感器组件。
背景技术：
传感器技术的一个重要进步就是非接触式传感器的发展，例如旋转位置传感器、线性位置传感器，和速度传感器。总的来说，诸如非接触式位置传感器(“NPS”)的非接触式传感器，不需要信号产生器和传感元件之间有物理接触，而且利用磁体产生随着位置变化而变化的磁场并且利用装置来检测变化的磁场以测量被监控的组件的位置。霍尔效应装置，或任何其他被设计为适于感测磁场的装置被用于产生取决于入射到传感装置的磁通量的大小和/或极性的电信号。传感装置可物理地附着于将要被监控的元件，并且随着上述元件的移动而相对于固定的磁体移动。反之，传感装置可与附着到被监控的元件上的磁体保持静止。不论哪种情况，被监控的元件的位置都能被传感装置生成的电信号确定。使用诸如NPS的非接触式传感器比使用接触式传感器呈现出一些明显的优势。因为NPS不需要信号产生器和传感装置之间物理地接触，操作期间物理磨损较少，导致传感器有更好的耐久性。使用NPS也是有益的，因为正被监控的物体和传感器自身之间没有物理接触，导致了传感器对元件的拖曳减少。本发明涉及非接触式传感器组件的新的改进的特征。
发明内容
本发明主要涉及非接触式传感器组件，其包括具有端子的传感器组件，以及直接耦合到连接器组件端子的传感器。在一个实施例中，所述传感器包括耦合到所述连接器组件端子的引线。所述传感器组件还包括保护套管，所述保护套管包围所述连接器组件的端子和传感器。在一个实施例中，所述保护套管由柔软并易弯曲的弹性材料制成，其被二次模制(overmoIded)成包围且密封所述传感器和所述连接器组件的端子。在一个实施例中，所述端子包括各个固定在所述连接器组件中的第一段和突出在所述连接器组件外的各个第二自由段。另外，在一个实施例中，诸如电容器的电气元件被安装在所述端子的第二自由段的一个或多个柔性区域，而且所述端子的第一段之间的距离大于所述端子的第二自由段之间的距离。在一个实施例中，电气元件位于凹座中，所述凹座限定于所述端子中。
在一个实施例中，所述传感器组件是旋转位置传感器组件，其包括外壳、位于外壳中的可旋转驱动臂组件，以及位于外壳中的磁体组件，所述磁体组件耦合到驱动臂组件，并且包括一对隔开的磁体。所述传感器在隔开的磁体对之间延伸到所述外壳中。在另一个实施例中，传感器组件是线性位置传感器组件，其包括外壳、位于外壳中且耦合到所述外壳中适于线性运动的元件的磁体组件，并且所述磁体组件包括一对隔开的磁体。所述传感器在隔开的磁体对之间延伸到所述外壳中。在另一个实施例中，传感器组件是速度传感器组件，包括外壳、所述外壳中的可旋转轮，以及位于轮上或者与传感器相邻的磁体组件。所述传感器以与所述轮相邻的方式延伸进入外壳。此外，在一个实施例中，外壳包括由内表面限定的内腔，传感器延伸到内腔中，且套管包括至少一个紧靠所述外壳内表面的第一肋，以提供所述连接器组件和所述外壳之间的密封。通过下文对发明实施例、附图和所附权利要求的详细描述，本发明的其他优点和特征将变得更清晰。
在形成本说明书的一部分的附图中，相似的数字在所有的图上被用来表示相似的部件图I是根据本发明的非接触式传感器组件透视图，在所示实施例中，该非接触式传感器组件为非接触式旋转位置传感组件的形式；图2是图I的非接触式旋转位置传感器组件的分解透视图；图3是图I的非接触式旋转位置传感器组件的垂直截面图；图4是图I的非接触式旋转位置传感器组件的磁体组件分解透视图；图5是图I的非接触式旋转位置传感器组件的驱动臂组件的分解透视图，该驱动臂组件具有图3所示的二次模制于其中并以虚线表示的磁体组件；图6是图I的非接触式旋转位置传感器组件的组合连接器/端子/传感器组件的透视图；
图7是图6所示的组合连接器/端子/传感器组件的透视图，该组合连接器/端子/传感器组件上具有以虚线表示的传感器二次模制组件；图8是图6和7所示的组合连接器/端子/传感器组件的端子的放大透视图；图9是本发明的连接器组件的端子的可替换实施例的简化透视图；图10是本发明的连接器组件的端子的另一个实施例的简化透视图；图11是本发明的非接触式传感器组件的线性位置传感器组件实施例的简化分解透视图；图12是本发明的非接触式传感器组件的速度传感器组件实施例的简化分解透视图；以及图13是本发明的非接触式传感器组件的速度传感器组件实施例的另一个简化分解透视图。
具体实施例方式图1-3描绘了根据本发明的非接触式传感器组件的一个实施例，该实施例以非接触式旋转位置传感器组件10的形式表示，包括用于在下文会更详细描述的多个内部元件的外壳12。在所示的实施例中，外壳12大体为肘管形，包括连接器外壳部分14(图1-3)和驱动臂外壳部分16 (图3)，驱动器外壳部分16与连接器外壳部分14为一个整体且取向为大体垂直于连接器外壳部分14。连接器外壳部分14包括末端18 (图2和3)，该末端限定一位于中心的、大体为矩形的平直内壁19 (图2和3)，以及由肩状物21 (图2)限定的圆周状延伸的平面外周边唇状部分或凸边20 (图2和3)，肩状物21从壁19大体垂直向外突出。一对不同尺寸的销或柱状物或导引物22和24 (图2)以大体共线的关系从凸边20的相对侧壁部分的外表面大体垂直地向外突出。在所示的实施例中，销22是椭圆形的且销24是圆柱形的。细长、大体 为矩形的通孔或狭槽26 (图2和3)被限定于凸边20相应的上壁和下壁部分中且穿过该上壁和下壁部分。连接器外壳部分14包括内圆柱表面27 (图3)，内圆柱表面27限定了大体为圆柱形的第一内腔28 (图3)，该腔的一端终止于大体为圆柱形的开口 30 (图2)，开口 30被限定于连接器外壳部分14的壁19中。如图3所示，外壳部分16包括内圆柱表面31，其限定了大体为圆柱形的内腔32，腔32的一端终止于外壳部分16的末端36中大体为圆柱形的开口 34。腔32的相对一端与限定于外壳部分14中的腔28相通。内表面27和31以及相应的腔28和32以大体垂直的关系取向。外壳部分16中的腔32部分地被限定于限定了凹座或凹槽或狭槽38的顶部内水平面36中。如图3所示，外壳12中的内壁39隔开了内腔28和32，且包括内表面41，该内表面41限定了内腔28和32之间的通孔。如图I和2所示，安装凸缘33 (图I和2)从外壳部分16的外表面的下缘向外突出。凸缘33限定通孔35 (图I和2)，该通孔35适于容纳螺栓(未示出)，该螺栓用于将传感器组件10耦合到需要检测其位置的部件(未示出)的轴(未示出)。尽管未在任何附图中/Jn出，应理解，与凸缘33径向相对的同样的凸缘从外壳部分16的外表面的相对一侧向外突出。此外，尽管同样未在任何附图中示出，应理解，通孔35也能够容纳任何合适的扭矩限制插入物(torque limiting insert),其被设计为在必要时承担螺栓(未示出)的作用力。如图2和3所示，外壳部分16的腔32容纳了在下文中详述的驱动臂组件40、复位弹簧42，以及扣环46。如图2、3和5所示，驱动臂组件40包括圆柱形基底52(图2、3和5)，该基底包括大体为圆柱形的内表面54 (图3)，该内表面限定了内腔56 (图3);大体为圆形的第一磁体固位(retention) 二次模制(overmo lded)平台58,位于基底52的顶部并与基底52成为一个整体；以及半圆形的第二磁体固位二次模制平台60，与平台58隔开并平行于平台58。大体为圆柱形的支柱62 (图3和5)在相应的二次模制平台58和60之间一体地延伸，并支撑位于平台58上方且与平台58隔开且平行的平台60。如图5所示，平台58包括多个凹座64a、64b和64c。此外平台58还包括环状延伸的外围表面67,外围表面67限定一在其上表面和下表面之间延伸的至少一个凹槽69。半圆形平台60包括平直端面68，端面68限定一对在其上表面和下表面之间延伸的隔开的凹槽70和72。凹槽70和72与面68的相对的外围边缘相邻且隔开。大体为圆形的销78(图
2、3和4)从平台60的上表面74 (图5)的中心一体地向外突起。如图4所示，磁体组件50包括磁体80以及相应的磁极块82和84，且是一种例如美国专利No. 6，211，688中所公开的双极、锥形磁体型，该专利公开的内容通过弓I用被包含在此。每个磁极块82和84大体为半圆形并且限定一大体为矩形的孔83。磁体80包括隔开且平行的上、下半圆形磁体部分80a和80b,上、下半圆形磁体部分80a和80b通过其间的一体的中心柱状物80c连接在一起。在磁体部分80a和80b之间限定间隙或者间隔80d。每个磁体部分80a和80b包括大体为矩形并且大体位于中心的从其外表面向外突出的凸出物80e (图4只示出其中一个)，在传感器组件10的装配期间，当磁极块82和84被耦合到相应的磁体部分80a和80b的外表面时，该凸出物适于延伸穿过相应的磁极块82和84中相应的孔83。在制造过程中，磁体组件50被二次模制在驱动臂组件40中且成为驱动臂组件40的一部分，形成以下装配关系磁体组件50的柱状物80c被二次模制在驱动臂组件40的柱状物62中并成为柱状物62的一部分；磁体部分80a和耦合到其上的磁极块82被二次模制在驱动臂组件40的平台60中并且成为平台60的一部分；以及，磁体部分80b和耦合到其上的磁极块84被二次模制到驱动臂组件40的平台58中并且成为平台58的一部分。如图2和3中所示的复位弹簧42呈螺旋形并且包括相应的弯曲的末端部分或延长部分86或87 (图2)。如图3和4中所示的扣环46，包括大体为圆柱形的基底88以及大体为圆柱形的套管89，该基底和套管一起限定了内部通孔92。如图3所示，驱动臂40经由并穿过外壳部分16的末端36中的开口 34被插入到外壳部分16的内部，且被安装到外壳部分16的内腔32中，其中，其销78延伸进入限定于外壳部分16的上部内表面35中的凹座38中，并且平台60的上表面74邻近外壳部分16的内表面36。销78固定驱动臂组件40以在外壳部分16的内腔32中旋转。如图3所示，同样位于外壳部分16的内腔中的复位弹簧42围绕驱动臂组件40的基底52并且紧邻驱动臂组件40的平台58的下表面。尽管没有在任何附图中示出，应理解，复位弹簧42的末端部分86延伸进入限定在驱动臂组件40的平台58的上部外表面内的狭槽或孔64c。0型环44 (图2和3)位于限定在外壳部分16的末端36中的外围环形凹槽或肩状物100 (图3)中。如图3所示，扣环46将驱动臂组件40和复位弹簧42固定在外壳部分16中。具体地，在装配期间，扣环46经由和通过外壳部分16的末端36中的开口 34插入到外壳部分16的内部，在所形成的装配关系中，驱动臂组件40的基底52延伸进入被限定于扣环46的套管89中的通孔92中，并且复位弹簧42夹在扣环46的套管89的上部外围边缘95和驱动臂组件40的平台58的下表面之间。扣环46的弯曲末端87延伸进入限定于扣环46的套管89的顶部上的凹槽97 (图2)中的一个中。0形环44夹在外壳部分16的外部肩状物100和扣环46的基底或凸缘88的内表面之间。连接器组件110 (图1、2、3、6和7)被耦合到外壳部分14的末端18。如图2、6和、7所示，可由聚合材料或诸如此类的材料制造的连接器组件110包括具有端子外壳部分114和支架或凸缘116的连接器112。端子外壳部分114限定一内腔120，支架包括一对径向相对的且大体共线的孔124和126，孔124和126限定于沿支架116各个相对的侧边缘的中心。在所示实施例中，孔124大体为圆形同时孔126大体为圆形。在所示实施例中，支架116限定位于中心的、大体为正方形的平台或塞121，其从支架116的外表面向外突出。塞121包括细长的榫舌(tongu e) 125，该榫舌沿塞121的上壁部分形成并延伸，且从塞121上壁部分向外突出。另一类似于榫舌125的榫舌(未示出)沿着塞121的下壁部分延伸并从下壁部分向外突出，与榫舌125径向相对且平行。此外，在所示的实施例中，大体为圆形的二次模制颈状物或凸出物或接触面122(图3和6)从平台121的外表面向外突出。二次模制的颈状物(neck) 122包括环形延伸的外表面或边缘，其限定环形延伸的凹槽或凹座或沟槽123 (图3和6)。多个端子130、132和134被覆盖在连接器组件110 (图2、3、6和8)中并延伸穿过 连接器组件110。每个端子130、132和134包括相应的U型第一段或部分130a、132a和134a(图8)，刚性地固定到限定连接器组件110的聚合材料并固定于该聚合材料中；以及大体为水平方向的第二自由段或部分130b、132b和134b，分别从U型段130a、132a，和134a向外一体且自由地延伸。每个平直端子段130b、132b和134b包括自由末端,该自由末端限定相应的顶部凹座130c、132c和134c (图8)。此外，如图8所示，两个外侧端子130和134中的每一个，以及更具体地，其相应的U型段130a和134a，包括限定于端子130和134中向内突出的相应的弯曲部分130g和134g，这限定并形成了一种各个端子130、132和134的平直段130b、132b，和134b之间的间隔或间隙比各个端子130,132和134的U型段130a、132a和134a之间的间隔或间隙小的连接器组件110。端子130、132和134被覆盖在连接器组件110中并延伸穿过连接器组件110，其中U形段130a、132a和134a位于端子外壳114的腔120中；平直段130b、132b和134b延伸穿过支架116、平台121和二次模制的凸出物122的主体部分；并且各个平直段130b、132b和134b的末稍凹座端从支架116的外表面向外突出，以及更具体地，从二次模制凸出物122的外表面向外突出。传感器组件140(图2、6和7)，诸如通过焊接或熔接直接耦合到连接器组件110的各个端子130、132和134的平直端子段130b、132b和134b的末端。传感器组件140包括传感器142，传感器142在所示实施例中是一种可以从例如Melexis公司获得的霍尔效应集成电路芯片，并且包括多个引线141、143和145，引线141、143和145诸如通过焊接或熔接等等直接耦合到各个端子130、132和134的相应平直端子段130b、132b和134b的末端并且从该末端大体共面地向外延伸。诸如电容器147 (图6)的电气部件位于并焊接到限定于相应端子130和132的末端中的凹座132c的一部分和凹座130c中，该电气部件由陶瓷或诸如此类的材料制成。另一诸如另一电容器149的电气部件位于并焊接在限定于相应端子134和132的末端中的中心凹座122c的一部分和凹座134c中，该电气部件也由陶瓷或诸如此类的材料制成。传感器组件140直接耦合到端子130、132和134，并且电容器147和149直接安装到端子130、132和134的表面，这样的耦合和安装避免了为传感器140以及电容器147和149在外壳12的内部使用单独的印刷电路板或类似的支撑和安装结构。此夕卜，由于电容器147和149位于邻近的端子130、132和134上并在端子130、132和134之间延伸，电容器147和149的尺寸或长度决定了段130b、132b和134b之间的距离，其进而决定了各个端子130和134的各个段130a和134a中的各个弯曲部分130g和134g的角度。弹性传感器保护覆盖物或套管150(图2、3和7)被二次模制到并包围传感器142、传感器引线141、143和145、电容器147和149、端子端部段130b、132b和134b，以及二次模制的凸出物或颈状物122的外围环形边缘。套管150限定包围传感器142的封闭端、具有外围环形延伸边缘151 (图2和3)的相对的开口，以及环形延伸的外表面153 (图2和3)，外表面153包括多个隔开的、向外突出的，且环形延伸的密封肋154 (图2和3)，该密封肋 避免了在传感器组件10中，对单独的密封0型环的需要。如图3所示，在将套管150 二次模制到连接器组件110期间，限定套管150的边缘151的弹性材料流到并延伸进入二次模制的颈状物122的环形凹槽123中，用于增强传感器142和外壳12的内部之间的密封性。套管150由柔软和易弯曲的弹性材料制成，并且通过在制造过程中使用低压二次模制处理而形成并二次模制在连接器组件110上且包围传感器组件140，该套管150密封和保护传感器组件140的元件，以及更具体地，密封和保护外壳12中的传感器142的元件。由于端子段130a、132a和134a固定并保持在连接器组件110的聚合材料中，并且进一步由于平直端子段130b、132b和134b从连接器组件100的平台121和颈状物122的端部向外自由延伸，连接器组件110的聚合材料的膨胀或收缩和/或套管150的弹性材料的膨胀或收缩引起端子段130b、132b，和134b的弯曲和折弯，进而将机械应力传到安装于端子130、132和134上的电容器147和149上，以及更具体地，将机械应力传到将电容器147和149连接到端子130、132和134的焊料上。根据本发明，由于各个端子130和134中弯曲部分130g和134g的存在，平直端子段130b、132b和134b之间的距离减少，从而减少了各个平直端子段130b、132b和134b之间的聚合材料的体积，其进而减少了将要膨胀和/或收缩的聚合材料的体积，其进而减少了各个平直端子段130b、132b和134b的弯曲或折弯的量，其进而减少了施加在电容器147和149上机械应力的量，其进而减少了将电容器147和149固定到端子130、132和134上的焊料损坏或失效的风险。平直端子段130b、132b和134b的弯曲或折弯还可通过调整或改变各个平直端子段130b、132b和134b的宽度和/或厚度而被进一步调整或控制。通过使用各个端子段130b、132b和133b中的凹座或硬币形凹槽(co in) 130c、132c和134c可进一步最小化焊接接缝失效的风险，该凹座或硬币形凹槽在各个端子130、132、134中限定并形成具有减少的厚度和横截面的区域，因此这些区域相对于端子130、132和134的其他周围区域具有增强的弹性。各个端子130、132和134在相应的凹座130c、132c和134c的区域中所增强的弹性使得在热膨胀/收缩期间，所述各个凹座区域响应于套管150的弹性材料对电容器147和149施加的机械应力而弯曲和折弯，进而再次显著地减少将电容器147和149耦合到端子130、132和134的焊接接缝失效的风险。凹座或硬币形凹槽130c、132c和134c还为电容器147和149在各个端子130、132和134中提供和限定了穴或插座。图9和10描绘了可替换的端子实施例，包含适于减少电容器147和149上的机械应力的可替换的弹性装置或结构，该机械应力是由连接器组件110的聚合材料的热膨胀/收缩所引起的端子的自由端的弯曲和折弯导致的，更具体地，是由连接器组件110和电容器147和149的各自的聚合材料和陶瓷材料的热膨胀/收缩系数的差异引起的。图9示出了各个端子230和232的端子末段230b和232b。每个端子末段230b和232b包括各自的大体为L型的扩展部或平台230d和232d。平台230d包括从端子段230b的内边缘一体地垂直向上突出的柱状物或支柱230e，以及从柱状物或支柱230e的末端一体地垂直向内突出的平板或基底230f。平台232d包括从端子段232b的内边缘一体地垂直向上突出的柱状物或支柱232e，以及从柱状物或支柱232e的末端一体地垂直向内突出的平板或基底232f。平台230d和232d径向相对并面向彼此，而且其各自的基底230f和232f以如下方式隔开允许电容器247的各个端部位于并焊接在相应的基底230f和232f上，从而在端子230和232之间形成桥接。相应的平台230d和232d与图8中所示的限定在端子130和132中各个凹座130c和132c的作用相同，并且更具体地，限定了各个端子230和232的各个柔性区域，该柔性区 域可响应于在上述连接器组件110的聚合材料以及电容器247的陶瓷材料的热膨胀/收缩期间施加到电容器247的机械应力而弯曲和折弯，该弯曲和折弯再次显著地减少了将电容器247耦合和固定到各个端子230和232的相应基底230f 和232f的焊接接缝失效的风险。可以通过进一步减少平台230d和232d的厚度来进一步加强该弯曲和折弯。图10示出了各个端子330和332的端子末段330b和332b。每个端子末段330b和332b包括各个扩展部或者平台330d和332d，其包括从端子段330b的内边缘一体地向外突出的大体为S形的段330e，以及从S型段330e的末端一体地向外突出的端子端部平板或基底330f。平台332d包括从端子段332b的内边缘一体地向外突出的大体为S型的段332e，以及从S型段332e的末端一体地向外突出的平板或基底332f。平台330d和332d径向相对并面向彼此，而且它们相应的基底330f和332f以如下方式隔开允许电容器347的各个端部位于并焊接在相应的基底330f和332f的上表面上，从而在两个端子330和332之间形成桥接。各个平台330d和332d与图8中所示的限定于端子130和132中的各个凹座130c和132c起相同的作用，并且更具体地，限定了各个端子330和332的相应的柔性区域，该柔性区域可响应于在连接器组件110的聚合材料以及电容器347的陶瓷材料的热膨胀/收缩期间施加在电容器347上的机械应力而弯曲和折弯，该弯曲和折弯再次显著地减少了将电容器347耦合及固定到各个端子330和332的相应基底330f和332f的焊接接缝失效的风险。可通过减少平台330d和332d厚度而进一步加强该弯曲和折弯。重新参考图3，连接器组件110被耦合到外壳部分14的末端18，其连接关系中塞121倚靠内壁19 ;凸边20环绕塞121的外围边缘；沿着支架116的上壁和下壁部分的凸榫125安装在限定于凸边20的上壁与下壁部分的相应的狭槽26中；支架116邻近凸边20的外表面；凸边20上的各个柱状物22和24延伸穿过支架116中相应的孔126和124 ；以及端子130、132和134位于外壳部分14的腔28中。一方面柱状物22和孔126的互补形状，以及另一方面柱状物24和孔124的互补形状确保了装配过程中连接器组件110总是以正确的方向耦合到外壳部分14。此外，柱状物22和24可在装配期间高温固定在支架116上，以增强连接器组件110到外壳部分14的固位力。如图3所示，传感器组件140从端子130、132和134延伸到限定于外壳部分16中的腔32中，其连接关系中传感器142位于驱动臂组件60的平台58和60之间所限定的间隔或间隙中，从而位于二次模制在各个平台58和60中的磁体部分80a和80b之间所限定的间隔或间隙80d中。另外如图3所示，二次模制的套管150外表面上的肋154紧靠外壳腔28的内表面143以提供连接器组件110和外壳12内部元件之间的密封。另一肋154紧靠隔开了内部外壳腔28和32的内壁39的内表面41，以密封各个腔28和32且还支撑套管150避免振动。根据本发明，以及尽管没有在任何附图中示出，应该理解，需要测量其旋转或位置的装置或部件(未示出)的轴(未示出)首先延伸穿过扣环46中的腔92，然后进入限定于驱动臂组件40的基底52中的腔56中。轴(未示出)的旋转引起驱动臂组件40的旋转,该旋 转进而引起二次模制于驱动臂组件40中的磁体80的旋转，进而引起磁体80产生的磁场或磁通量的强度和方向的变化，该变化由传感器142所感应，然后被转换为电信号，该电信号使得轴的位置能被确定。在不背离本发明新颖特征的精神和范围的情况下可实现对上述实施例进行多种变化和修改。因而，应该理解的是，不应推断或意指此处示出的具体系统或组件为限定性的。当然，旨在用所附的权利要求来覆盖所有这种落入权利要求范围内的修改。例如，应该理解，除了旋转位置传感器组件10，本发明包含的传感器组件实施例包括例如图11中以简化形式示出的线性位置传感器组件410，首先该线性位置传感器组件410包括合并了图1-8所示传感器组件10的连接器组件110的所有特征和元件的连接器组件4110，包括但不限制于具有传感器4142的传感器组件，传感器4142直接耦合到与端子130,132和134相同的端子(未示出);以及与套管150相同的套管4150，因此关于连接器组件4110，连接器组件110的这些或其他元件的描述通过引用被包含在此。线性位置传感器组件410还包括磁体组件450，该磁体组件450在某种程度上与图1-8所示的传感器组件10的磁体组件50相似，其包括磁体480和各个磁极块482和484，该磁极块是诸如美国专利No. 6，211，668中公开的两极、锥形磁体的一种，该专利公开的内容通过引用被再次包含在此。磁体480包括上部和下部隔开且平行的磁体部分480a和480b，磁体部分480a和480b通过它们中间的一体柱状物480c连接在一起。间隙或间隔480d被限定于磁体部分480a和480b之间。尽管在此未详细示出或者描述，应该理解，不同于上述磁体组件50，磁体组件450适于安装在诸如传动组件(未示出)的容器或外壳(未示出)的内部，此外，磁体组件450适于安装或耦合到其线性位置或运动以图11所示的箭头490和492中任一个为方向的需要被测量的元件。尽管在此没有详细示出或描述，应该理解，连接器组件4110，以及更具体地，其支架4116，适于耦合到传动组件(未示出)的容器或外壳(未示出)的壁(未示出)，而且位于套管4150内的传感器4140适于延伸进入这种外壳或容器,其连接关系中传感器4140位于限定于磁体组件450的磁体480的磁体部分480a和480b之间的间隔或间隙480d中。因而，在这个实施例中，以图11中箭头490或箭头492为方向的磁体组件450的线性运动引起磁体480产生的磁场或磁通量的强度和/或方向的变化，该变化由传感器4140所感应，然后转化为电信号，该电信号使得耦合到磁体组件450的元件(未示出)的位置被确定。图12和13描述了本发明的非接触式传感器组件的相应的速度传感器组件实施例510 和 610。在图12中，速度传感器组件510首先包括连接器组件5110，其合并了图1-8所示的传感器组件10的连接器组件110的所有特征和元件，包括但不限制于包含传感器5142的传感器组件，传感器5142直接耦合到和端子130、132和134相同的端子(未示出)；以及与套管150相同的套管5150，因而关于连接器5110，连接器组件110的这些或其他元件的 描述通过引用被包含在此。速度传感器组件510还包括永磁轮(permanent magnet wheel)580,永磁轮580拥有多个交替的北(N)和南(S)方向段，围绕它的圆周边缘延伸。轮580被安装在连接器组件5110上，其连接关系中传感器5142位于交替的北(N)和南(S)方向的轮580上的段的下方，以便使传感器5142感应永磁轮相对于传感器5142的旋转所引起的磁场变化。在图13中，速度传感组件610首先包括连接器组件6110，其合并图1_8所示的传感器组件10的连接器组件110的所有特征和元件，包括但不限制于包含传感器6142的传感器组件，其直接耦合到与端子130、132和134相同的端子(未示出);以及与套150相同的套管6150，因而关于连接器组件6110，连接器组件110的这些或其他元件通过引用被包含在此。速度传感器组件610还包括轮680，轮680由诸如钢材的铁磁材料制成，且轮680包括限定于其中并且围绕轮680的外周边缘环形延伸的多个缺口 681。轮680位于连接器组件6110之上，其连接关系中，传感器6142位于缺口 681之下。在这个实施例中，磁体(未示出)可以放置在位于套管5150内部的传感器6142的下面或后面，并且当缺口 681经过或位于传感器6142前面时,传感器的输出将从高变低。在图12和13的实施例中，各个轮580和680接附于旋转轴(未示出)，该旋转轴从相应的传感器5142和6142产生交替的输出，该输出与旋转轴的旋转速度(未示出)成比例。
权利要求
1.一种传感器组件，包括具有端子的连接器组件，以及直接耦合到所述连接器组件的端子的传感器。
2.根据权利要求I所述的传感器组件，其中所述传感器包括耦合到所述连接器组件的端子的引线。
3.根据权利要求2所述的传感器组件，还包括包围所述连接器组件的端子和所述传感器的保护套管。
4.根据权利要求3所述的传感器组件，其中所述保护套管被二次模制成围绕所述传感器和所述连接器组件的端子。
5.根据权利要求4所述的传感器组件，其中电气元件被安装在所述连接器组件的端子中的一个或多个上。
6.根据权利要求5所述的传感器组件，其中所述端子包括固定在所述连接器组件中的第一段，以及突出于所述连接器组件外的第二自由段，所述电气元件被安装在第二自由段，并且所述端子的第一段之间的距离大于所述端子的第二自由段之间的距离。
7.根据权利要求6所述的传感器组件，其中所述电气元件安装在所述端子第二段的柔性区域。
8.根据权利要求3所述的传感器组件，包括旋转传感器组件，该旋转传感器组件包括外壳；位于所述外壳中的可旋转驱动臂组件；位于所述外壳中且耦合到所述驱动臂组件的磁体组件，所述磁体组件包括一对隔开的磁体，所述传感器在该隔开的磁体对之间延伸到所述外壳中。
9.根据权利要求3所述的传感器组件，包括线性位置传感器组件，该线性位置传感器组件包括外壳；磁体组件，所述磁体组件位于所述外壳中且耦合到适于在所述外壳中线性运动的元件，所述磁体组件包括一对隔开的磁体，并且所述传感器在该隔开的磁体对之间延伸到所述外壳中。
10.根据权利要求3所述的传感器组件，包括速度传感器组件，该速度传感器组件包括外壳；位于所述外壳中且耦合到轴的可旋转轮；以及磁体组件，所述磁体组件位于轮上或者临近所述传感器，所述传感器以临近所述轮的方式延伸到外壳中。
11.一种传感器组件，包括 具有端子的连接器组件； 传感器，耦合到所述端子； 保护套管，被二次模制到所述端子和所述传感器上。
12.根据权利要求11所述的传感器组件，还包括具有由内表面限定的内腔的外壳，所述传感器延伸到所述内腔内，以及所述套管包括至少一个紧靠所述外壳的内表面的第一肋，用于在所述连接器组件和所述外壳之间提供密封。
13.根据权利要求11所述的传感器组件，还包括外壳；位于所述外壳中的可旋转驱动臂组件；位于外壳中且耦合到驱动臂组件的磁体组件，所述磁体组件包括一对隔开的磁体，所述传感器在该隔开的磁体对之间延伸到所述外壳中。
14.根据权利要求11所述的传感器组件，还包括外壳；位于所述外壳中并耦合到适于在所述外壳中线性运动的元件的磁体组件，所述磁体组件包括一对隔开的磁体，并且所述传感器在该隔开的磁体对之间延伸到所述外壳中。
15.根据权利要求11所述的传感器组件，还包括外壳；位于所述外壳中且耦合到轴的可旋转轮；位于轮上或临近所述传感器的磁体组件；以及所述传感器以临近所述轮的方式延伸到外壳中。
16.根据权利要求11所述的传感器组件，其中套管由柔软和易弯曲的弹性材料制成，其包围并密封所述传感器。
17.一种旋转位置传感器组件，包括 外壳，限定一内腔； 驱动臂组件，安装为用于在所述外壳的内腔中旋转； 磁体组件，位于所述外壳的内腔中并模制在所述驱动臂组件内； 连接器组件，耦合到所述外壳，且包含延伸到所述外壳的内腔中的端子； 传感器，以与磁体组件隔开的方式位于所述内腔中，所述传感器组件被耦合到所述连接器组件的端子；以及 保护套管，包围所述传感器和所述连接器组件的端子。
18.根据权利要求17所述的旋转位置传感器组件，其中所述传感器包括耦合到所述连接器组件的端子的引线，并且套管被二次模制到所述传感器和所述端子。
19.根据权利要求17所述的旋转位置传感器组件，其中所述端子中的一个或多个限定凹座，并且电容器位于所述凹座中。
全文摘要
一种非接触式传感器组件，包括连接器组件和磁体组件。连接器组件包括直接耦合到所述连接器组件端子的末端的传感器。套管被二次模制成围绕并密封所述传感器和所述端子。所述端子的凹座焊接有电容器。所述端子包括诸如减少了厚度的区域的柔性区域，该柔性区域减少了施加在焊料上的热膨胀/收缩应力的影响。在一个实施例中，所述传感器组件是旋转位置传感器组件，其中磁体组件被模制在可旋转驱动臂组件中，该可旋转驱动臂组件位于外壳中，所述连接器组件耦合到所述外壳，并且传感器延伸进入所述外壳中且与所述磁体组件处于相邻关系。
文档编号G01D5/14GK102741658SQ201080051897
公开日2012年10月17日 申请日期2010年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者B·巴宾 申请人:Cts公司