本发明属于机械技术领域，涉及一种角度传感器，尤其涉及一种用于调整臂的角度传感器。
背景技术：
市场上的调整臂虽种类繁多，但使用原理及工作方式基本相同，都是将调整臂的壳体直接连接在车桥上，然后在制动间隙增大时通过调整臂内的调节机构自动对制动间隙进行补偿以保证制动效果。现有的调整臂仅具有自动调节制动间隙的功能，却不具备检测摩擦衬片磨损量的情况，对于摩擦衬片的磨损情况而言更多的是依靠驾驶员人员凭经验用肉眼进行观察和判断的，因此十分不准确，另外每次驾驶员都需要从驾驶室内出来到车轮旁进行观察也导致非常不方便。
因此，为了方便用户能够方便地掌握摩擦衬块的磨损情况，也有一些厂家通过在调整臂上增设能够对调整臂的凸轮轴的转动角度进行检测的角度传感器来实现对摩擦衬片磨损量的检测，这是因为在摩擦衬片出现磨损时调整臂的凸轮轴会对应转动一个角度。目前，这类角度传感器基本上包括一个安装盒、设置于安装盒内且能够转动的转盘以及电路板，安装盒连接在调整臂的壳体上，调整臂的凸轮轴一端伸入安装盒内并使转盘套接在凸轮轴上形成联动，这样当凸轮轴带动转盘转动时只需利用电路板对转盘的转动角度进行实时检测即可使驾驶员实时掌握摩擦衬片的磨损情况。
但是，由于摩擦衬片的磨损量基本上是以毫米为单位，因此凸轮轴的转动角度会非常的小，从而导致采用这种方式所检测到的摩擦衬块磨损量的检测精度非常低，很可能出现尽管摩擦衬片进一步磨损但检测到的凸轮轴的转动角度基本无变化的情况。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种用于调整臂的角度传感器，所要解决的技术问题是如何提高摩擦衬片磨损量的检测精度。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种用于调整臂的角度传感器，包括能连接于调整臂侧壁的安装盒和能周向固定在调整臂的凸轮轴上的转盘，转盘位于安装盒内且能相对于安装盒转动，其特征在于，所述的安装盒内还设有能够转动的转动轮，转盘的外径大于转动轮的外径且转盘通过传动带或齿带动转动轮转动，所述的转动轮的转动中心固设有磁体，所述的安装盒内固定有与磁体相对设置的感应元件，感应元件能够对磁体的转动进行实时感应并进行信号转化。
本角度传感器主要应用在鼓式制动器的制动间隙自动调整臂上，用于对鼓式制动器的摩擦衬片的磨损量进行实时监测，它的工作原理是这样的：当摩擦衬片出现磨损时调整臂的凸轮轴会带着转盘相应转过一定的角度，转盘则会通过传动带或齿带动转动轮一同转动。在转动轮转动后，而磁体固设在转动轮上，因此转动轮会带着磁体同步转动，磁体转动会产生一个旋转的磁场，这样感应元件就会在该旋转磁场的感应下而产生信号并将该信号转化为数字信号。为了便于驾驶员的观察，可以将最终的数字信号在驾驶室内进行显示。
由于摩擦衬片的磨损量基本以毫米为单位，这就导致摩擦衬片不断磨损时凸轮轴及转盘转动角度的变化却很小，直接对转盘的转动角度进行检测所得到的摩擦衬片的磨损量十分不精确。本角度传感器由转盘通过传动带或齿来带动转动轮转动，由于转盘的外径大于转动轮的外径，因此当转盘转过一个比较小的角度时转动轮相对会转过一个比较大的角度，也就是说利用转动轮能够对转盘的转动角度进行放大，而磁体固设于转动轮的转动中心，因此通过感应元件对磁体转动量的实时感应就可以将摩擦衬片的磨损情况体现得更加明显，从而提高了本角度传感器对于摩擦衬片磨损量的检测精度。
另外，本角度传感器中的感应元件仅对转动轮的转动进行感应，而转动轮出于放大转盘转动角度的目的又做的比较小，因此感应元件的体积也就可以做的比较小，这样还可以缩小整个角度传感器的体积并降低制造成本。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的转动轮包括轴向限位于安装盒内且能够相对于安装盒转动的筒形本体，筒形本体背向感应元件的一端开口，所述的磁体固设于筒形本体内，所述的筒形本体朝向感应的一端中心贯穿设置有让位孔且让位孔与感应元件相对设置。
在转动轮上设置筒形本体，筒形本体背向感应元件的一端开口，将磁体从筒形本体的开口处固设到筒形本体内，这样就可以使磁体与筒形本体固定在一起，那么当筒形本体转动时磁体就会随着同步转动以对转盘的转动角度进行放大；同时在筒形本体朝向感应元件的一端中心贯穿设置让位孔，让位孔与感应元件相对设置，这样磁体在随着筒形本体转动时通过让位孔就可以使感应元件感应到磁体所产生的旋转磁场，从而实时对摩擦衬片的磨损量进行精确检测。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的转动轮还包括位于筒形本体外周侧的环状翻边，所述的安装盒内设有贯穿的环状卡槽，所述的环状翻边穿过环状卡槽且环状翻边的两端面分别与环状卡槽的两侧壁相抵靠。
筒形本体外周侧的环状翻边穿过安装盒内贯穿的环状卡槽，通过环状翻边的两端面分别与环状卡槽的两侧壁相抵靠来对筒形本体进行轴向限位，这样可以防止转动轮在转动过程中产生轴向窜动，避免因转动轮轴向窜动而对电路板检测磁体的转动量造成影响，从而保证了本角度传感器的检测精度。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的安装盒内设有环形凸起，所述的环状翻边包括由筒形本体开口一端部向筒形本体的外周侧弯折再向筒形本体另一端弯折的卡合部以及由卡合部的端部向卡合部的外周侧伸出的限位部，所述的限位部穿过环状卡槽，所述的卡合部嵌入环形凸起的空腔内并形成径向限位。
环状翻边上的卡合部嵌入环形凸起的空腔内形成径向限位，也就使得筒形本体与安装盒之间形成径向限位，这样可以保证转动轮在转动时不会产生径向窜动，同时再配合上环状翻边的限位部伸入环状卡槽内来保证转动轮在转动时不会产生轴向窜动，通过径向限位与轴向限位相配合使得转动轮在转动的同时能够稳定地定位在安装盒上，很好地保证了转动轮的转动稳定性，从而使转动轮能够精确地对转盘的转动角度进行放大，以提高角度传感器的检测精度。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的卡合部与限位部的连接处呈圆弧过渡，环形凸起的端面与内壁的连接处呈圆弧过渡，且卡合部与限位部的连接处抵靠在环形凸起的端面与内壁的连接处上，所述卡合部的外径沿筒形本体开口一端向筒形本体另一端逐渐增大。
通过卡合部与限位部呈圆弧过渡的连接处抵靠在环形凸起的端面与内壁呈圆弧过渡的的连接处上来使卡合部与环形凸起之间形成径向限位，以保证转动轮的稳定转动。同时将卡合部的外径设置为沿筒形本体开口一端向筒形本体另一端逐渐增大，这样可以减少卡合部与环形凸起的接触面积，避免转动轮在转动过程中受到卡阻而影响到检测精度。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的环形凸起内设有定位头，所述的定位头呈圆柱状且定位头伸入筒形本体开口的一端内，所述的定位头的端面与磁体朝向定位头的一端面具有间隙。
定位头能够对转动轮的转动进行支撑，以保证转动轮的稳定转动，且也能够在一定程度上起到防止转动轮径向窜动以提高检测精度的作用；另外定位头的端面与磁体朝向定位头的一端面具有间隙也是为了避免定位头对磁体以及转动轮的转动形成阻碍。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的限位部的外周侧设有啮合齿一，所述的转盘的外周侧设有啮合齿二，所述的啮合齿一与啮合齿二相啮合。
限位部穿过环状卡槽，这样在限位部的外周侧设置啮合齿一，转盘的外周侧设置啮合齿二，通过啮合齿一与啮合齿二的配合使得转盘与转动轮之间形成传动，这样一来就可以使转盘带动转动轮转动从而利用转动轮的转动并结合转动轮与转盘的外径不同来对转盘的转动角度进行放大，以提高角度传感器的检测精度。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，作为另一种技术方案，所述的限位部的外周侧与转盘的外周侧之间套有传动带。
限位部穿过环状卡槽，这样在限位部的外周侧与转盘的外周侧之间套设传动带，通过传动带使得转盘带动转动轮转动，从而利用转动轮的转动并结合转动轮与转盘的外径不同来对转盘的转动角度进行放大，以提高角度传感器的检测精度。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的转动轮为一体式结构。
转动轮为一体式结构，一体式的结构使得转动轮的转动更加稳定，这也可以在一定程度上保证本角度传感器的检测精度。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的安装盒包括盒体以及与盒体相连接的内盖，所述的环形凸起设于内盖与盒体相对的一侧，所述的环形凸起与盒体和内盖相对的一侧之间形成上述环状卡槽。
内盖与盒体连接形成安装盒时，环形凸起的端面会抵在限位部的一端面上并将限位部压在盒体和内盖相对的一侧上，也就是将环状翻边定位在盒体与内盖之间，这样在组装安装盒的同时也完成了转动轮在安装盒内的定位，且转动轮由此同时与安装盒形成轴向限位及径向限位以保证转动轮的转动稳定性，从而保证转动轮能够精确地对转盘的转动角度进行放大，以提高本角度传感器的检测精度。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的盒体与内盖相对的一侧设有凹入的定位腔，所述的定位腔内固定有电路板，所述的感应元件集成于电路板上，所述的筒形本体伸入定位腔内，所述的盒体与内盖相对的一侧面上在定位腔的端口处设有至少两道位于同一圆周上的弧形凸条，各弧形凸条的端面与环形凸起的端面之间形成上述环状卡槽。
在盒体与内盖相对的一侧设置凹入的定位腔，将感应元件集成于电路板上并将电路板固定在定位腔内，盒体与内盖连接形成安装盒时各弧形凸条与环形凸起之间会形成环状卡槽，也就是各弧形凸条的端面与环形凸起的端面会分别抵靠在限位部的两端面上，转动轮的环状翻边由此被夹在安装盒内，同时转动轮的筒形本体会伸入定位腔内以使电路板上的感应元件对磁体的转动角度进行检测来提高检测精度。
在上述的用于调整臂的角度传感器中，所述的定位腔的内侧壁上设有若干卡块，各卡块上均设有呈l形的定位台阶，所述的电路板抵靠在各定位台阶上并卡在各卡块之间。
在安装时，将电路板抵靠在各定位台阶上并卡在各卡块之间，这样可以方便地实现电路板在安装盒内的固定。
与现有技术相比，本用于调整臂的角度传感器具有以下优点：
1、本用于调整臂的角度传感器通过外径较大的转盘来带动外径较小的转动轮转动，借由外径差来将转盘的转动角度进行放大，很好地提高了检测精度；
2、本用于调整臂的角度传感器中的感应元件仅对转动轮的转动进行感应，而转动轮出于放大转盘转动角度的目的又做的比较小，因此感应元件的体积也就可以做的比较小，这样还可以缩小整个角度传感器的体积并降低制造成本；
3、本用于调整臂的角度传感器通过环状翻边与环状卡槽以及环形凸起的配合实现了转动轮的轴向限位及径向限位，很好地保证了转动轮的转动稳定性，进一步提高了检测精度。
附图说明
图1是角度传感器用于调整臂上时的示意图。
图2是角度传感器与调整臂的分解示意图。
图3是本用于调整臂的角度传感器未连接电连接器时的示意图。
图4是图3的爆炸图。
图5是图3另一角度的爆炸图。
图6是本用于调整臂的角度传感器未连接电连接器时的剖视图。
图7是图6中的局部放大图。
图8是图6中未设置转动轮与磁体时的剖视图。
图9是本用于调整臂的角度传感器中转动轮的示意图。
图10是本用于调整臂的角度传感器中转动轮另一角度的示意图。
图11是本用于调整臂的角度传感器中盒体与内盖相对一侧的示意图。
图中，1、安装盒；1a、盒体；1a1、定位腔；1a2、弧形凸条；1a3、卡块；1a31、定位台阶；1a4、连接部；1b、内盖；1b1、环形凸起；1b2、定位头；1c、环状卡槽；2、转盘；2a、啮合齿二；3、转动轮；3a、筒形本体；3a1、让位孔；3b、环状翻边；3b1、卡合部；3b2、限位部；3c、啮合齿一；4、电路板；4a、感应元件；4b、针脚；5、磁体；6、电连接器；7、壳体；8、凸轮轴。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1和图2所示，一种用于调整臂的角度传感器，调整臂包括壳体7、蜗轮以及凸轮轴8，蜗轮设置于壳体7内并能够相对于壳体7转动，凸轮轴8的一端插入壳体7内，蜗轮套接在凸轮轴8上并与凸轮轴8通过花键配合，本实施例中的调整臂的具体结构可参照申请人曾提出过的申请号为201611140721.8的一种汽车制动间隙自动调整臂。
如图3、图4和图5所示，角度传感器包括连接于壳体7一侧的安装盒1以及设置于安装盒1内且能够转动的转盘2，凸轮轴8与蜗轮花键配合的一端伸入安装盒1内并与转盘2通过花键配合来带动转盘2转动，转盘2轴向限位及径向限位在安装盒1内。本角度传感器还包括设置于安装盒1内且能够转动的转动轮3以及固定在安装盒1内的电路板4，转盘2的外径大于转动轮3的外径，且转盘2能够通过齿带动转动轮3转动，转动轮3的转动中心设有磁体5，电路板4与磁体5相对设置且在电路板4上集成有感应元件4a以及信号处理模块，其中感应元件4a可以采用霍尔芯片。转盘2与安装盒1的具体轴向限位及径向限位结构以及安装盒1与壳体7的具体连接结构可参照申请人曾提出过的申请号为201710814205.7的一种用于调整臂的磨损指示器及制动间隙调整臂。
如图6、图7、图8、图9和图10所示，转动轮3包括轴向限位于安装盒1内且能够相对于安装盒1转动的筒形本体3a，筒形本体3a背向电路板4的一端开口，磁体5呈圆柱状且固设在筒形本体3a内，筒形本体3a朝向电路板4的一端中心贯穿设置有让位孔3a1且让位孔3a1与感应元件4a相对设置。安装盒1内设有贯穿的环状卡槽1c，转动轮3还包括位于筒形本体3a外周侧的环状翻边3b，环状翻边3b穿过环状卡槽1c且环状翻边3b的两端面分别与环状卡槽1c的两侧壁相抵靠，通过环状卡槽1c两侧壁与环状翻边3b两端面的配合实现了环状翻边3b的轴向限位，也就是说防止了转动轮3在转动过程中的轴向窜动，即使得转动轮3的转动更加稳定，从而提高了磁体5的转动稳定性，保证了电路板4对磁体5转动的感应精度，提高本角度传感器的检测精度。
如图4、图7、图9和图10所示，安装盒1内设有环形凸起1b1，环状翻边3b包括由筒形本体3a开口一端部向筒形本体3a的外周侧弯折再向筒形本体3a另一端弯折的卡合部3b1以及由卡合部3b1的端部向卡合部3b1的外周侧伸出的限位部3b2，卡合部3b1嵌入环形凸起1b1的空腔内且卡合部3b1与环形凸起1b1形成径向限位，限位部3b2穿过环状卡槽1c，限位部3b2的外周侧设有啮合齿一3c，转盘2的外周侧设有啮合齿二2a，啮合齿一3c与啮合齿二2a相啮合。环形凸起1b1内设有呈圆柱状的定位头1b2，定位头1b2通过筒形本体3a的开口嵌入筒形本体3a内且定位头1b2的端面与磁体5的端面之间具有间隙，定位头1b2嵌入筒形本体3a内来对整个转动轮3进行支撑同时定位头1b2也能够起到一定的防止转动轮3径向窜动的作用。
如图7所示，具体来说，转动轮3为一体式结构，卡合部3b1与限位部3b2的连接处呈圆弧过渡，环形凸起1b1的端面与内壁的连接处呈圆弧过渡，且卡合部3b1与限位部3b2的连接处抵靠在环形凸起1b1的端面与内壁的连接处上，这样可以对转动轮3形成径向限位，避免转动轮3转动过程中出现径向窜动而影响到检测精度。另外，将卡合部3b1的外径设置为沿筒形本体3a开口一端向筒形本体3a另一端逐渐增大，这样可以减少卡合部3b1与环形凸起1b1的接触面积，避免转动轮3在转动过程中受到卡阻而影响到检测精度。
如图6、图8和图11所示，安装盒1包括盒体1a以及与盒体1a相连接的内盖1b，环形凸起1b1设于内盖1b与盒体1a相对的一侧，盒体1a与内盖1b相对的一侧设有凹入的定位腔1a1，电路板4固定于定位腔1a1内，转动轮3的筒形本体3a伸入定位腔1a1内，盒体1a与内盖1b相对的一侧面上在定位腔1a1的端口处设有至少两道位于同一圆周上的弧形凸条1a2，各弧形凸条1a2的端面与环形凸条的端面之间形成环状卡槽1c。在盒体1a与内盖1b连接形成安装盒1时各弧形凸条1a2的端面会抵靠在限位部3b2的一端面上，环形凸起1b1的端面则会抵靠在限位部3b2的另一端面上，从而使限位部3b2定位在安装盒1内。
如图11所示，在本实施例中，定位腔1a1的内侧壁上设有若干卡块1a3，各卡块1a3上均设有呈l形的定位台阶1a31，电路板4抵靠在各定位台阶1a31上并卡在各卡块1a3之间。本角度传感器还包括一电连接器6，盒体1a与内盖1b相背的一侧设有凸出的连接部1a4，连接部1a4上设有凹腔，电连接器6的一端插入凹腔内，电路板4上设有若干针脚4b，各针脚4b端部穿至凹腔内并与电连接器6的该端进行电连接，电连接器6的另一端引入驾驶室内并与车辆的中控台电连接，这样能够方便驾驶员直接从中控台的显示屏对摩擦衬片的磨损情况进行掌握。
当摩擦衬片出现磨损时凸轮轴8发生转动，转盘2随着凸轮轴8转过相同的角度且转盘2会通过齿的配合驱动转动轮3转动。转动轮3转动后会带动固设在筒形本体3a内的磁体5同步转动，磁体5转动时会产生一个旋转的磁场，此时集成于电路板4上的感应元件4a便会感应到磁体5产生的磁场并将其转化为电信号，接着电路板4上的信号处理模块对感应元件4a传递来的电信号处理并进行输出以显示摩擦衬片的磨损量。
由于摩擦衬片的磨损量基本以毫米为单位，这就导致摩擦衬片不断磨损时凸轮轴8及转盘2转动角度的变化却很小，直接对转盘2的转动角度进行检测所得到的摩擦衬片的磨损量十分不精确。本角度传感器由转盘2通过齿来带动转动轮3转动，由于转盘2的外径大于转动轮3的外径，因此当转盘2转过一个比较小的角度时转动轮3相对会转过一个比较大的角度，也就是说利用转动轮3能够对转盘2的转动角度进行放大，而磁体5固设于转动轮3的转动中心，因此通过电路板4对磁体5转动量的实时感应就可以将摩擦衬片的磨损情况体现得更加明显，从而提高了本角度传感器对于摩擦衬片磨损量的检测精度。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，限位部3b2的外周侧与转盘2的外周侧之间套有传动带，通过传动带使得转盘2带动转动轮3转动，从而利用转动轮3的转动并结合转动轮3与转盘2的外径不同来对转盘2的转动角度进行放大，以提高角度传感器的检测精度。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。