检测装置以及车辆变速系统的制作方法

本实用新型涉及一种检测装置，具体来说，本实用新型涉及一种检测装置以及配置有该检测装置的车辆变速系统。

背景技术：

现有技术中，存在需要检测流体等恶劣环境下的参数的情形，例如，温度、位置、压力等，为此，实现检测该等参数的传感器也需要设置于该恶劣环境。当传感器受到外力冲击时，其引脚可能因受机械压力而被损坏，从而影响了传感器的正常工作。

以变速箱为例，其需要通过检测装置以检测变速箱的诸项参数，例如，位置、速度、温度等，相应的，该检测装置需要包括位置传感器、速度传感器以及温度传感器等，该等传感器通常需要布置于变速箱内，现有的变速箱传感器具有以下两种布置方式：

1、传感器集成在变速箱控制单元(即TCU)上。这种情况中，由于需要检测换挡拨叉的档位位置、转轴的转速、变速箱油的温度等，实现该检测的传感器的位置限制了变速箱控制单元的位置，造成变速箱控制单元设计难度较大。此外，变速箱控制单元也需要设置在变速箱的内部，这对于变速箱控制单元的防震动、耐热以及密封性、防腐性(浸在油中)要求较高。并且，由于传感器可能受到外力冲击，传感器的引脚容易产生开焊等被损坏的现象。

2、传感器与变速箱控制单元分离。这种情况中，传感器与变速箱控制单元分离，各个传感器分别通过电线与变速箱控制单元连接。由于通常需要在变速箱中设置多个传感器，这使得变速箱中要布置很多连接电线，因此对于变速箱内部的设计布局及传感器的可靠性产生较大影响。另外，这种分别连接的结构，无法提供防电磁干扰(EMC)保护。并且，这种方式，成本较高，可靠性较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种检测装置，其能够方便传感器的集成并且能防止外力作用下损坏引脚焊接点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：一种检测装置，其包括：

印刷电路板；

基板，位于所述印刷电路板的第一侧，所述基板上设置有传感器，所述传感器的引脚穿过所述基板以及所述印刷电路板并与所述印刷电路板电连接；以及，

底壳，位于所述印刷电路板的第二侧，能够容纳所述印刷电路板；其中，

所述印刷电路板被固定于所述基板与所述底壳之间，所述印刷电路板上开设有用于在所述印刷电路板形成悬臂部的镂空，所述引脚穿过所述悬臂部并焊接固定。

优选地，所述悬臂部的数量为多个，各所述引脚穿设于不同的所述悬臂部。

优选地，所述传感器的数量为多个。

优选地，所述镂空的形状为U形或V形。

优选地，所述传感器包括有注塑成型的载体、内置于所述载体的传感器本体以及内置于所述载体并与所述传感器本体电连接的引线，所述载体具有靠近所述印刷电路板的底部，所述底部上开设有内螺纹，螺钉依次穿过所述印刷电路板以及所述基板并与所述传感器螺纹连接。

优选地，所述底部的外轮廓为圆形，所述底部位于中间的位置包覆注塑有螺母，所述螺母具有所述内螺纹，所述底部的周边沿着圆周方向均匀设置有若干个高度相同的突起，所述突起由所述底部延伸出的高度不小于所述螺母由所述底部延伸出的高度。

优选地，所述载体包括本体部以及盖体部，所述引线内置于所述本体部内，所述传感器本体电连接于所述引线远离所述印刷电路板的一端，所述盖体部通过激光焊固定在所述本体部并将所述传感器本体以及所述引线密封。

优选地，所述传感器包括有载体、内置于所述载体的传感器本体以及内置于所述载体并与所述传感器本体电连接的引线，所述载体具有靠近所述印刷电路板的底部，所述底部上围绕所述引脚开设有凹槽。

优选地，所述基板、印刷电路板以及底壳三者通过铆接、螺纹连接以及卡接的一种或者多种固定。

优选地，所述传感器包括速度传感器、温度传感器、位置传感器以及压力传感器中的一种或者多种。

优选地，所述印刷电路板上设置有抗电磁干扰模块，所述底壳上设置有容纳腔室，所述抗电磁干扰模块位于所述容纳腔室内，所述抗电磁干扰模块与所述容纳腔室之间设置有用于将所述抗电磁干扰模块与外界隔离的密封部件。

优选地，所述基板上固定设置有与各所述传感器电连接的连接器。

优选地，所述印刷电路板与所述基板上设置有用于固定二者的螺钉，所述螺钉邻近所述传感器的引脚设置。

此外，本实用新型还公开了一种车辆变速系统，其包括变速箱体、变速箱控制单元以及如前面任一项所述的检测装置。

优选地，所述检测装置设置于所述箱体内，所述变速箱控制单元设置于所述箱体外，所述检测装置通过所述连接器与所述变速箱控制单元电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、采用印刷电路板的方式，将构成检测装置的传感器进行集成，结构简单，基板与底壳能够对印刷电路板形成环境保护；

2、在印刷电路板上设置悬臂部并安装引脚，能够使得当传感器受外力产生沿引脚长度方向的位移时，该悬臂部能够一同移动，减少对引脚焊接部的冲击；

3、通过在引脚周边开设凹槽提高引脚的灵活度，能够便于引脚在基板以及印刷电路板的安装，另外，当传感器受到外界压力时，引脚能够易于变形，避免对引脚焊接部产生破坏；

4、在传感器的载体的底部设置的突起，能够避免因注塑后螺母突出于底部而导致的载体无法与基板形成均匀接触的情形；

5、抗电磁干扰模块，能够对传感器形成抗电磁干扰保护；

6、在印刷电路板上设置的连接器，便于实现该检测装置与外部控制元件的连接；

7、配置该检测装置的车辆变速系统，无需将变速箱控制单元布置于变速箱体内，延长了变速箱控制单元的寿命。

附图说明

图1为本实用新型的检测装置的一个实施例的立体图；

图2为图1的分解结构图；

图3为去掉图1的底壳后的立体结构图；

图4为图3的A部局部放大图；

图5为图1中的一种传感器的立体图；

图6为图5的分解结构图；

图7为图5的侧面图；

图8为图7的B部局部放大图；

图9为去掉图1的底壳后的侧面图；

图10为图9的C部局部放大图；

图11为本实用新型的车辆变速系统的一个实施例的示意图。

附图标记说明

1-底壳；101-底壁；102-侧壁；103-容纳腔室；2-印刷电路板；201-悬臂部；202-镂空；3-基板；4-传感器；41-第一位置传感器；42-速度传感器；43-第二位置传感器；44-温度传感器；401-载体；4011-本体部；4012-盖体部；402-传感器本体；403-引线；404-底部；405-引脚；406-凹槽；407-突出部；408-导向柱；409-突起；5-密封部件；6-螺钉；7-抗电磁干扰模块；8-铆钉；9-连接器；10-变速箱体；11-变速箱控制单元；12-第一连接部件；13-第二连接部件；14-齿轮；15-液压模块；100-检测装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型涉及检测装置，该检测装置包括一个或多个实现检测功能的传感器，以便检测具体环境下的多种参数。传感器可以根据具体使用环境下的需要而选择，例如，速度传感器、温度传感器、位置传感器以及压力传感器等。

图1示出了本实用新型的检测装置的处于装配状态的立体结构；图2示出了本实用新型的检测装置的处于爆炸状态的立体结构。

参见图1、图2，本实用新型的一种检测装置100，包括印刷电路板2以及壳体(图中未标识)，印刷电路板2容纳于壳体内并通过固定件进行固定。其中，壳体包括基板3以及底壳1。基板3可以选择为金属材质，例如，可以选择为铝合金材质，基板3能够对印刷电路板2形成环境保护，例如热、水、震动；底壳1可以为注塑件，同样，可以对印刷电路板2形成环境保护，基板3与底壳1以具有类似的热膨胀系数为佳，这样，能够避免受热时二者变形不一致。

如图1、2所示，基板3，位于印刷电路板2的第一侧(图2的上侧)，基板3上设置有多个传感器4，传感器4的引脚405穿过基板3以及印刷电路板2并与印刷电路板2电连接，具体为，引脚405穿过基板3以及印刷电路板2之后，通过焊接与印刷电路板2电连接。在该实施例中，传感器4为适用于双离合变速箱的配置方式，具体包括两个第一位置传感器41、两个速度传感器42、两个第二位置传感器43以及温度传感器44，此处，“第一”与“第二”用于区分二者不同的形状构造。当然，传感器4可以为其他配置方式，例如包括速度传感器、温度传感器、位置传感器以及压力传感器中的一种或者多种。

底壳1，位于印刷电路板2的第二侧(图2的下侧)，能够在印刷电路板2的周向上容纳印刷电路板2，印刷电路板2被固定于基板3与底壳1之间。具体地，如图2所示，底壳1包括底壁101以及由底壁101的周边延伸所形成的侧壁102，底壁101与侧壁102围成有容纳空间(图中未标识)，在装配后，印刷电路板2以及基板3均位于容纳空间内。本实施例中，基板3、印刷电路板2以及底壳1三者通过铆接固定，在底壳1上设置的多个铆钉8穿过底壳1、印刷电路板2以及基板3将三者固定在一起。当然，该三者也可以通过螺纹连接或卡接的方式固定。此外，印刷电路板2与基板3上可以单独设置固定二者的螺钉，螺钉邻近传感器的引脚设置，这样，当印刷电路板2与基板3因受温度影响而变形时，该螺钉6能够减少因印刷电路板2与基板3变形而给传感器4的引脚405的焊接点带来的影响。

继续如图2所示，印刷电路板2上设置有抗电磁干扰模块7(亦可参见图3)，该抗电磁干扰模块7可以由已知的多个部件构成，底壳1上设置有容纳腔室103，抗电磁干扰模块7位于容纳腔室103内，抗电磁干扰模块7与容纳腔室103之间设置有用于将抗电磁干扰模块7与外界隔离的密封部件5，容易理解的是，该密封是指油液等液体以及其他介质不能够对抗电磁干扰模块7产生影响。这种结构，抗电磁干扰模块7直接集成于该检测装置100，有效地对该检测装置100实现电磁干扰保护。密封部件5可以选择为条状的橡胶密封件，其首尾相接，并与容纳腔室103适配，对抗电磁干扰模块7进行有效密封。

基板3上固定设置有与各传感器4电连接的连接器9，该连接器9通过螺钉6固定于基板3上。该连接器9，作为该检测装置100与其他部件连接的接口。

图3示出了本实用新型的检测装置100去掉底壳1后的立体结构；图4对图3中的A部进行了放大表示，此外，为了对本实用新型的结构所获得的技术效果进行描述，在图4中建立了三维坐标系。

参见图3、图4，印刷电路板2上开设有用于在印刷电路板2形成悬臂部201的镂空202，引脚405穿过悬臂部201并焊接固定。这种结构的好处是，当传感器4受到外界作用力而产生沿着图4所示的Z轴方向位移时，该悬臂部201本身能够产生一定的位移，从而避免对引脚405的焊接点产生刚性的冲击，保证引脚405与印刷电路板2的可靠连接。图3中所示出的是，悬臂部201的数量为多个，传感器4的各引脚405穿设于不同的悬臂部201，结合图4所示，该传感器4具有两个引脚405，印刷电路板2上设置了两个悬臂，该两个引脚405分别设置于各悬臂部201上。当然，也可以采用多个引脚405共用一个悬臂部201的方式，但分别使用时，引脚405更容易发生变形，从而更好地避免损坏焊接点。为形成悬臂部201，可以在印刷电路板2上设置U形或V形的镂空202，例如图4中所示的可以看作是两个U形的镂空202，二者在中间位置重叠形成图中的H形。容易理解的是，U形或V形也包括其各自的相似形状。

图5示出了一种类型的传感器结构；图6示出了图5的分解结构；图7示出了图5的侧面结构，其采用局部剖的方式示出了凹槽406以及引脚405；图8对图7中的B部进行了放大表示；图9示出了检测装置100去掉了底壳1的侧面结构；图10对图9中的C部进行了放大表示。在图5-图8所示出的为第一位置传感器41，但其他的传感器4也可以采用类似结构，传感器本体402以及载体401尺寸进行调整便可，对于温度传感器而言，其检测部分需露出。

参见图5-图6，传感器4包括有注塑成型的载体401、内置于载体401的传感器本体402以及内置于载体401并与传感器本体402电连接的引线403，此处，“内置”是指传感器本体402以及引线403被注塑材料所包裹。该载体401也可以采用其他的替代注塑的工艺成型，例如3D打印等。传感器本体402是实现传感器检测功能的部分，在此处其被载体401所包裹，当然，传感器本体402也可以单独设置，直接穿过基板3连接于印刷电路板2，实际上，载体401起到对传感器本体402进行支撑以及保护的作用。引线403，可以为引线框架，引线403由载体401所延伸出来的部分构成传感器4的引脚405。如图6所示，载体401包括本体部4011以及盖体部4012，配置为引线框架的引线403内置于本体部4011内，传感器本体402电连接于引线403远离印刷电路板2的一端，盖体部4012通过激光焊或者其他方式固定在本体部4011并将传感器本体402以及引线403密封。作为优选，传感器本体402与引线403之间通过电阻焊连接。

参见图7，载体401具有靠近印刷电路板2的底部404。载体401的底部404上围绕引脚405开设有凹槽406，该凹槽406使得传感器4的引脚405具有更长的不被包裹注塑的部分，这使得传感器4能够在图4中的X、Y轴的方向较为容易地产生位移，尤其是当传感器4受到外力时，这也能够保证不对引脚405的焊接点产生X、Y方向的刚性冲击。另外，凹槽406的周围形成突出部407，该突出部407可以在该传感器4安装时嵌入于基板3，如图9、10所示。载体401的底部404还设置有导向柱408，该导向柱408可以在安装传感器4时起到导向的作用，该导向柱408可以穿设于基板3、印刷电路板2和底壳1。

参见图8并结合图5-图7以及图10，载体401的底部404的外轮廓为圆形，底部404位于中间的位置包覆注塑有螺母16，底部404的周边沿着圆周方向均匀设置有若干个高度相同的突起409，例如图5中所示的为8个，该突起409由载体401的底部404延伸出的高度不小于螺母16由载体401的底部404延伸出的高度，螺钉6依次穿过印刷电路板2以及基板3并将第一位置传感器41固定。在包覆注塑螺母16的过程中，通常螺母16会突出于载体401的底部404，否则，注塑材料容易部分地包覆在螺母16的底面，影响螺母16底面的平整度，从而影响螺母16与基板3的可靠接触。但螺母16突出于载体401所产生的影响在于，传感器的载体401的底部404无法与基板3形成良好接触，采用在载体401的底部404的周边均匀设置高度相同的突起409的方式，则可以很好地解决该问题，使得载体401至少通过突起409与基板3形成可靠接触。另外，当载体401受到外力作用时，该突起409也能够起到使得载体401平衡的作用。此处，突起409可以与载体401一同注塑成型。此外，也可以在载体401的底部404上直接开设内螺纹而无需内置螺母，同样地，螺钉6依次穿过印刷电路板2以及基板3并与传感器4螺纹连接。

本实用新型的这种检测装置100，尤其可以适用于恶劣环境，例如存在震动、油液飞溅、温度变化等情况的环境下。在印刷电路板2上设置的悬臂部201、在传感器4的载体401的底部404设置的凹槽406均可以对传感器4的引脚405的焊接点形成保护，避免其受外力而损坏。

图11示出了本实用新型的车辆变速系统的一种实施例的示意图。

参见图11，本实用新型还公开了一种车辆变速系统，其包括变速箱体10、变速箱控制单元11以及如前面所述的检测装置100，检测装置100仅示意。

如图11所示，变速箱体10内设置有齿轮14以及液压模块15，变速箱体10内盛放有油液(图中以波浪线表示)，检测装置100设置于变速箱体10内，变速箱控制单元11设置于变速箱体10外，检测装置100通过连接器9与变速箱控制单元11电连接。图中所示的为，检测装置100的连接器9通过第一连接部件12以及第二连接部件13与位于变速箱体10之外的变速箱控制单元11相连，第一连接部件12以及第二连接部件13均为两端带连接器的结构，其便于插接。这种结构的车辆变速系统，检测装置100实现集成，减少了布线；变速箱控制单元11无需设置在变速箱体10内，降低了对耐高温、耐腐蚀以及密封等方面的要求，并且不易损坏，延长了使用寿命。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。