专利名称：一种车辆底盘高度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以采用电或磁的方法为特征的车辆底盘高度检测设备，尤其涉及一种用于汽车灯光控制的霍尔式车辆底盘高度传感器。
背景技术：
汽车传感器是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容，车灯控制系统需要根据车身高度和路面状况及时控制车辆近光灯高度，以防止车辆灯光产生的眩光影响行驶安全，因此需要高度传感器实时检测车辆底盘高度。目前，霍尔式传感器以其精度高、体积小等优势在电子控制领域得到了广泛的应用。其中，霍尔式车身高度传感器主要采用将车身高度变化转变为传感器的磁场角度变化，以霍尔芯片采集传感器磁场角度变化，转化为电压或者PWM信号输出的主要方式。中国实用新型专利“一种车身高度检测用传感器”(实用新型专利号ZL200820158067. 8授权公告号CN201335676Y)，公
开了一种车身高度传感器，此传感器安装于汽车底盘，当车身高度发生变化时，通过联杆，带动传感器转轴旋转，从而改变磁场强度，通过霍尔感应磁场强度的变化，最后输出电压信号来控制汽车前大灯水平调光，防止对对面车辆的眩光，显著提高驾驶安全，同时应用在自适应底盘系统上可以提高车辆驾乘的舒适性。车身高度传感器中的霍尔芯片通过一个旋转式密封机械结构来感应微小的角度变化。该传感器包括定子部分、壳体部分和摆臂单元，其中，定子部分包括一个定子座，在该定子座中注塑固定安装了两块弧状且对称排列的导磁体，线路板通过定子座上设置的定位孔安装在定子座下部，在该线路板上设置有一线性霍尔芯片，该芯片位于两块弧状且对称排列的导磁体的中间，该导磁体的作用是可以使两级分布的磁场均匀，提高了磁场强度。但是，在此技术方案中，需要包含两块弧状对称排列的导磁体的定子部分，这两块导磁体要能够将两级磁场均匀分布，并要有足够的磁场强度。而且线性霍尔芯片必须设置在均匀磁场的中间，此种结构的霍尔式车身高度传感器的装配要求高，对导磁体的磁场强度及材料要求比较高，需要较高的成本。此外，该传感器的组成零件较多，工艺流程复杂导致装配效率较低。
实用新型内容本实用新型的目的是要提供一种新型霍尔式车身高度传感器，能够解决现有技术中霍尔式车身高度传感器的装配要求高、对导磁体的材料要求高的技术问题。并且减少了零部件数量及工艺流程，降低了成本的同时也使传感器装配工艺更加简便快捷。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是一种车辆底盘高度传感器，包括壳体、转动单元、摆臂单元和霍尔传感单元，所述的壳体为整体注塑成型，壳体中注塑埋置一个轴承、一组插针和两个预埋螺母，所述的车辆底盘高度传感器通过两个预埋螺母固定连接到车辆的车体上，其特征在于所述的转动单元包括转轴和磁钢，所述转轴的上端通过摆臂单元连接到车辆的底盘上，所述的磁钢固定连接在转轴的下端，所述的转轴穿过所述的轴承，可转动地连接到壳体上；所述的壳体的下部设有第一腔体和第二腔体，所述的磁钢置于所述第一腔体内，所述的霍尔传感单元固定在所述的第二腔体内；所述的霍尔传感单元包括一块霍尔芯片和一块线路板，所述的霍尔芯片平贴在所述的线路板上，霍尔芯片的上方靠近并对正所述的磁钢；所述的一组插针焊接到线路板上，霍尔芯片的电源输入端和信号输出端，通过线路板经由所述的一组插针，连接车辆的灯光控制系统。本实用新型的车辆底盘高度传感器的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的摆臂单元包括摆臂、衬套和球头，整体注塑成型为一体结构，摆臂的一端注塑埋置一个衬套，另一端为一体注塑结构的球头；所述摆臂通过衬套固定连接到所述转轴的上端，并通过球头连接到车辆的底盘上。本实用新型的车辆底盘高度传感器的一种更好的技术方案，其特征在于所述的壳体采用灌封式密封结构，所述的第二腔体内包含可固化密封填充物，所述的线路板通过所述的密封填充物固定在第二腔体内。本实用新型的车辆底盘高度传感器的一种改进的技术方案，其特征在于所述的壳体内部设有隔板，所述的隔板固定在第一腔体和第二腔体之间。本实用新型的车辆底盘高度传感器的一种进一步改进的技术方案，其特征在于所述的霍尔芯片是可编程三轴旋转位置传感集成电路，所述的霍尔芯片焊接在所述的线路板上，线路板通过定位柱定位连接在壳体的第二腔体内，霍尔芯片敏感区域的中心点对正所述磁钢的旋转轴心。本实用新型的有益效果是I、与现有技术的车身高度检测用传感器相比，本实用新型的车辆底盘高度传感器在保持传感器检测功能和检测精度的情况下，省略了定子部分这一基本要素，大大缩减了传感器制造工艺流程，使传感器装配工艺更加简单、快速，且成本更低。2、采用可固化填充物密封灌注，可以更好地起到密封防潮的效果，可以使传感器得到更好的介电性能，能够更好地适应车辆运行的恶劣环境，提高本实用新型的车辆底盘高度传感器的可靠性。3、本实用新型的车辆底盘高度传感器采用整体注塑的摆臂球头结构替代现有传感装置球头螺栓连接结构，不仅可以节省了零部件制造及组装成本，还可以避免因螺纹连接松动造成检测误差或失效，从而提高传感器的检测精度和可靠性。
图I是本实用新型的车辆底盘高度传感器的结构示意图；图2是本实用新型的车辆底盘高度传感器的俯视图；图3是本实用新型的车辆底盘高度传感器的外观立体图；图4是本实用新型的车辆底盘高度传感器的装配关系示意图；图5是本实用新型的车辆底盘高度传感器的壳体和霍尔传感单元的仰视图；图6是本实用新型的车辆底盘高度传感器的摆臂单元的结构示意图；[0025]图7是本实用新型的车辆底盘高度传感器的摆臂单元的俯视图；图8是转动单元和霍尔传感单元配置关系示意图；图9是转动单元和霍尔传感单元配置关系俯视图。图10是本实用新型的车辆底盘高度传感器的使用状态参考图；以上图中的各部件的标号1-壳体，10-第一腔体，11-第二腔体，13-插针，14-油封，15-轴承，16-预埋螺母，17-隔板，18-定位 柱，2-摆臂单元，21-摆臂，22-衬套，23-球头，3-转动单兀，31-转轴，32-磁钢，4_霍尔传感单兀，41-霍尔芯片，42-线路板。
具体实施方式
为了能更好地理解本实用新型的上述技术方案，
以下结合附图和实施例进行进一步地详细描述。本实用新型的车辆底盘高度传感器的结构如图I所示，包括壳体I、摆臂单元2、转动单元3和霍尔传感单元4，所述的壳体I为整体注塑成型，壳体I中注塑埋置一个轴承15、一组插针13和两个预埋螺母16，车辆底盘高度传感器通过两个预埋螺母16固定连接到车辆的车体上。转动单元3包括转轴31和磁钢32，转轴31的上端通过摆臂单元2连接到车辆的底盘上，磁钢32固定连接在转轴31的下端，转轴31穿过轴承15，可转动地连接到壳体I上。壳体I的下部设有第一腔体10和第二腔体11，磁钢32置于第一腔体10内，随转轴31在第一腔体10内转动。霍尔传感单元4固定在第二腔体11内，霍尔传感单元4包括一块霍尔芯片41和一块线路板42,霍尔芯片41平贴在线路板42上，霍尔芯片41的上方靠近并对正磁钢31，参见图8和图9。磁钢32的磁力线穿过霍尔芯片41，在与车辆底盘连接的摆臂单元2的带动下，磁钢随转轴31旋转，穿过霍尔芯片41的磁场发生改变，霍尔芯片41能够利用霍尔原理准确地检测出转轴31和摆臂21的转角，进而检测出车辆底盘高度的变化。预埋在壳体I上的一组插针13，焊接到线路板42，霍尔芯片41的电源输入端和信号输出端，通过线路板42经由一组插针13，连接车辆的灯光控制系统。在图6和图7所示的本实用新型的车辆底盘高度传感器的摆臂单元2的实施例中，摆臂单元2包括摆臂、衬套和球头，整体注塑成型为一体结构，摆臂21的一端注塑埋置一个衬套22，另一端为一体注塑结构的球头23 ;摆臂21通过衬套22固定连接到转轴31的上端，球头23通过一连接杆可转动地连接到车辆的底盘上(参见图10)。本实用新型的车辆底盘高度传感器采用注塑的摆臂球头结构，摒弃了现有传感装置所使用的固定螺母连接不锈钢球头螺栓的结构，不仅可以节省了零部件制造与组装成本，还可以避免因连接螺母螺栓松动造成检测误差或失效，提高传感器的检测精度和可靠性。根据本实用新型的车辆底盘高度传感器的一种更好的实施方案，壳体I采用灌封式密封结构，第二腔体11内包含可固化的密封填充物，例如，双组分聚氨酯。线路板42通过密封填充物固定在第二腔体11内，省略了现有传感装置的下盖。采用双组分聚氨酯密封灌注，可以更好地起到密封防潮的效果，可以使传感器得到更好的介电性能，能够更好地适应车辆运行的恶劣环境，提高本实用新型的车辆底盘高度传感器的可靠性。在图I和图8所示本实用新型的车辆底盘高度传感器的实施例中，壳体I内部设有隔板17，隔板17固定在第一腔体10和第二腔体11之间。如图I所示，在壳体的第二腔体内设有嵌槽，隔板17扣在嵌槽上，把第一腔体10和第二腔体11隔离开，配合转轴31和转轴上端的油封14，使第一腔体成为独立的封闭腔。在第二腔体11内灌注可固化的密封填充物时，隔板17还可以防止关注的填充物固化之前流入第一腔体10，影响磁钢31的转动。在本实用新型的车辆底盘高度传感器的实施例中，霍尔芯片41采用Melexis的可编程三轴旋转位置传感集成电路MLX90316，MLX90316内部集成了磁场集中器(MC)可以实现高精度360°旋转位置传感，它的输出信号区间可以自行定义，可编程360°范围内任意位置的二段式或三段式区间，同时可以提供模拟电压编程及PWM编程多种选择方式，大大丰富了传感器的产品线类型。霍尔芯片41焊接在印刷线路板42上，线路板42线路板通过定位柱18定位连接在壳体I的第二腔体内，霍尔芯片41的敏感区域中心点对正磁钢32的旋转轴心，参见图8。本实用新型的车辆底盘高度传感器省略了原有的定子部分，包括定子座、两块弧状对称排列的导磁体，省略了定子座注塑工艺，以及霍尔芯片与定子座装配工艺及PCB板粘结工艺。虽然本实用新型的车辆底盘高度传感器省略了定子部分这一基本要素，但是仍然保留了原有的测试功能和技术性能指标。根据测试结果，本实用新型的车辆底盘高度传感器的实测线性精度为±1%，与原来带有定子部分的传感器达到相同的精度；然而，由于本实用新型采用了可固化填充物密封灌注和整体注塑的摆臂球头结构，可以降低应用环境的干扰，减少装配误差对精度的影响，使得本实用新型的车辆底盘高度传感器在现场应用环境中的线性精度优于现有技术。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的技术方案，而并非用作为对本实用新型的限定，任何基于本实用新型的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本实用新型的权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种车辆底盘高度传感器，包括壳体、转动单元、摆臂单元和霍尔传感单元，所述的壳体为整体注塑成型，壳体中注塑埋置一个轴承、一组插针和两个预埋螺母，所述的车辆底盘高度传感器通过两个预埋螺母固定连接到车辆的车体上，其特征在于 所述的转动单元包括转轴和磁钢，所述转轴的上端通过摆臂单元连接到车辆的底盘上，所述的磁钢固定连接在转轴的下端，所述的转轴穿过所述的轴承，可转动地连接到壳体上； 所述的壳体的下部设有第一腔体和第二腔体，所述的磁钢置于所述第一腔体内，所述的霍尔传感单元固定在所述的第二腔体内； 所述的霍尔传感单元包括一块霍尔芯片和一块线路板，所述的霍尔芯片平贴在所述的线路板上，霍尔芯片的上方靠近并对正所述的磁钢； 所述的一组插针焊接到线路板上，霍尔芯片的电源输入端和信号输出端，通过线路板经由所述的一组插针，连接车辆的灯光控制系统。
2.根据权利要求I所述的车辆底盘高度传感器，其特征在于所述的摆臂单元包括摆臂、衬套和球头，整体注塑成型为一体结构，摆臂的一端注塑埋置一个衬套，另一端为 一体注塑结构的球头；所述摆臂通过衬套固定连接到所述转轴的上端，并通过球头连接到车辆的底盘上。
3.根据权利要求I所述的车辆底盘高度传感器，其特征在于所述的壳体采用灌封式密封结构，所述的第二腔体内包含可固化密封填充物，所述的线路板通过所述的密封填充物固定在第二腔体内。
4.根据权利要求I所述的车辆底盘高度传感器，其特征在于所述的壳体内部设有隔板，所述的隔板固定在第一腔体和第二腔体之间。
5.根据权利要求I至4中任一权利要求所述的车辆底盘高度传感器，其特征在于所述的霍尔芯片是可编程三轴旋转位置传感集成电路，所述的霍尔芯片焊接在所述的线路板上，线路板通过定位柱定位连接在壳体的第二腔体内，霍尔芯片敏感区域的中心点对正所述磁钢的旋转轴心。
专利摘要一种车辆底盘高度传感器，涉及一种以采用电或磁的方法为特征的车辆底盘高度检测设备，尤其涉及一种用于汽车灯光控制的霍尔式车辆底盘高度传感器，包括壳体、转动单元、摆臂单元和霍尔传感单元，转动单元包括转轴和磁钢，壳体的下部设有第一腔体和第二腔体，磁钢置于所述第一腔体内；霍尔芯片平贴在线路板上，靠近并对正磁钢；线路板通过密封填充物固定在第二腔体内；摆臂单元整体注塑成型为一体结构；省略了定子部分，在保持传感器检测功能和检测精度的情况下，降低了传感器制造成本，采用可固化填充物密封灌注和整体注塑的摆臂球头结构，可以降低应用环境的干扰，减少装配误差对精度的影响，使传感器装配工艺更加简单快速。
文档编号G01B7/02GK202582475SQ20122019627
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月3日 优先权日2012年5月3日
发明者郭田忠, 王刘君, 黄正辉 申请人:上海小糸车灯有限公司