高速车用电机的速度传感器组件及其制造方法与流程

本发明涉及一种速度传感器壳体部件。

背景技术：

现有动车组牵引电机配套用速度传感器主要由器座、盖板、传感头外壳、印制板组件、防水管接头和电缆线构成，其组装步骤如下：将电缆线通过锡焊焊接在印制板组件的焊盘上，然后将其沿X方向装入传感头外壳中，并通过在传感头外壳内腔中灌胶实现两者之间的固定，从而将电缆线、印制板组件和传感头外壳组装成内芯组件；将内芯组件沿X方向装入器座内腔，直至传感头外壳外表面的台阶面顶住器座内腔的台阶面，以X方向为旋转轴线，旋转内芯组件，调整输出信号之间的相位差，获得所需相位差后，将两个紧定螺钉拧入器座，并顶住传感头外壳的外表面，从而将内芯组件固定；从电缆线尾端装入防水管接头，并通过螺纹连接到器座尾端，锁紧电缆线；从器座上端盖板的安装口处灌入密封胶，待胶固化后将盖板扣入器座，并用四个沉头螺钉固定盖板，传感器完成组装。

现有的速度传感器壳体组件在装配速度传感器时有如下几个缺点：

1、传感器器座前端连接需要使用螺钉连接，螺钉连接存在潜在的松脱隐患，螺钉松脱后，盖板及螺钉会掉落入牵引电机内，引发电机故障。

2、印制板与电缆线的连接方式为焊盘锡焊方式，由于电缆线芯线较粗，锡焊时搪锡量较大，焊盘长时间受热易造成焊盘损伤、脱落，粗芯线锡焊后对焊盘也施加了较大外力，易造成脱焊。

3、印制板组件与器座等金属外壳之间只依靠密封胶来隔离，耐压等级低。

4、器座和盖板接口尺寸大，除密封胶外无其他有效的密封结构，导致传感器整体水密性较差。

5、防水管接头锁紧电缆时，印制板组件为类似悬臂梁结构，易引入形变和内应力，造成印制板上的元器件脱焊。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足而提供高速车用电机的速度传感器组件，使其具有高耐压、高可靠性和易制造性。

本发明还相应地提供了上述高速车用电机的速度传感器组件的制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

高速车用电机的速度传感器组件，包括外壳、内壳、压盖、印制板护筒、印制板组件、电缆线、防水管接头；所述外壳头部设置内壳头部的安装孔，外壳尾部为安装部位，安装部位上分别设置压盖孔、内壳安装孔；所述内壳为内空的腔体，腔体头部封闭，腔体头部伸出外壳安装孔并由安装孔限位，腔体尾部设置安装部位，安装部位嵌入外壳尾部的内壳安装孔中，安装部位设置与防水管接头配套的内螺纹；所述压盖中间贯通，能够扣在内壳的安装部位，二侧设置安装部位，通过安装部位将内壳压紧在外壳安装部位的压盖孔上；所述印制板组件设置接线端子，用于连接电缆线端部的绝缘端头，将印制板组件与电缆线连接在一起；印制板组件置于印制板护筒内并由密封胶充满二者之间的间隙，再将印制板护筒置于内壳中并由密封胶充满二者之间的间隙，然后再由防水管接头固定在内壳安装部位的内螺纹上；再将内壳置于外壳中，内壳头部露出外壳头部的安装孔，内壳尾部的安装部件置于外壳尾部的内壳安装孔中，待调整好相位后再由压盖嵌入外壳的压盖孔内而将内壳固定在外壳上。

更好地，上述外壳两侧还设置镂空，其能够在不影响结构强度的前提下，减轻产品自重。

更好地，上述印制板组件两侧还设置安装导向边，相应地印制板绝缘护筒内腔设置安装导向槽，安装导向边与安装导向槽相匹配，以方便装配和固定印制板组件，使印制板组件能居中固定于印制板绝缘护筒内；而且由于在印制板组件与外部金属壳体之间增加绝缘印制板护筒，用以隔离元器件与金属外壳，提高产品整体的耐压性能。

更好地，上述压盖与内壳配合面采用锥面接触，增加了接触面面积，提高了接触摩擦力，使得两者之间的防松扭矩≥60N·m。

更好地，传感器壳体与安装座固定处通过激光焊接，这样能更好地确保速度传感器壳体组件的头部尺寸。

高速车用电机的速度传感器组件的制造方法，包括如下步骤：

（1）.印制板组件作为一个一级模块完成组装，而后将电缆线的芯线端部剥线后压接绝缘端头，用弹性垫片和螺钉将电缆线端部的绝缘端头固定到印制板组件上的接线端子上，从而将印制板组件和电缆线组装成一个二级模块；

（2）.将印制板护筒套入上一步中制作的二级模块中，由印制板组件两侧导向边与印制板护筒内腔里的安装导向槽相匹配，以使印制板组件能居中固定于印制板护筒内，完成装配后，在印制板护筒内腔空隙处填充密封胶，使其形成一个整体的三级模块；

（3）.待三级模块内部的密封胶固结后，将其整体塞入内壳到底，并在内壳内腔空隙处填入密封胶，最后将防水管接头通过螺纹连接固定到内壳尾端，同时锁紧电缆线，形成四级模块；

（4）.内壳装入外壳中，然后将压盖穿过上述四级模块尾部，扣入外壳上对应的安装槽内；

（5）.旋转四级模块，调整传感器信号输出通道之间的相位差，在获得所需相位差后，螺钉依次通过压盖拧入外壳尾部螺纹孔内，使压盖压紧四级模块；

（6）.在传感器头部，将外壳与内壳用激光焊接成一体。

更好地，上述步骤（4）中内壳套上密封圈后装入外壳中，这样密封性更好。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

a)采用多重模块化设计方案，便于生产管理，产品组装、调试方便。

b)传感器安装面以下无螺钉等易掉落的连接方式，提高了产品在现场使用的可靠性。

c)耐压能力有较大提升，可承受3500 V r m s交流电压而不击穿。

d)产品组装、调试方便，核心元器件在生产过程中无受力，提高了产品的可靠性。

e)采用激光焊接方式，提高了产品整体强度及水密性。

附图说明

图1是本发明实施例高速车用电机的速度传感器组件的装配示意图。

图2至图7是本发明实施例高速车用电机的速度传感器组件安装过程的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步描述。

如图1-7所示，高速车用电机的速度传感器组件包括外壳1、内壳2、压盖3、印制板护筒6、印制板组件7、电缆线8、防水管接头9。

上述外壳1头部设置内壳头部2的安装孔11，外壳1尾部为安装部位15，安装部位上分别设置压盖孔12、内壳安装孔13。

上述外壳1两侧还设置镂空11，其能够在不影响结构强度的前提下，减轻产品自重。

上述内壳2为内空的腔体，腔体头部21封闭，腔体头部21伸出外壳安装孔11并由安装孔11限位，腔体尾部设置安装部位22，安装部位22嵌入外壳1尾部的内壳安装孔13中，安装部位22设置与防水管接头9配套的内螺纹23。

上述压盖3中间31贯通，能够扣在内壳2的安装部位21，二侧设置安装部位32，通过安装部位32将内壳2压紧在外壳安装部位的压盖孔12上。

由于上述外壳1替换了原传感器的外壳、器座和盖板三个部件，将各部件之间的连接位置改在了传感器尾部，从而使传感器伸入牵引电机部分不再存在螺钉连接，提高了产品在使用过程中的可靠性。

上述印制板组件7设置接线端子71，用于连接电缆线8端部的圆形绝缘端头81，并通过弹性垫片82和螺钉83将印制板组件7与电缆线8连接在一起，这种传感器印制板组件7与电缆线8连接方式相比焊盘直接焊接，具有更高的可靠性，电缆线8不易在温变过程中脱焊。

上述印制板组件7两侧还设置安装导向边72，相应地印制板绝缘护筒6内腔设置安装导向槽61，安装导向边72与安装导向槽61相匹配，以方便装配和固定印制板组件7，以使印制板组件7能居中固定于印制板绝缘护筒6内。而且在印制板组件与外部金属壳体之间增加绝缘印制板护筒6，用以隔离元器件与金属外壳，提高产品整体的耐压性能。

上述压盖3与内壳2配合面采用锥面接触，增加了接触面面积，提高了接触摩擦力，使得两者之间的防松扭矩≥60N·m。

高速车用电机的速度传感器组件的制造方法如下：

1.如图2所示，印制板组件7作为一个一级模块完成组装，而后将电缆线8的芯线端部剥线后压接圆形预绝缘端头81，用弹性垫片82和螺钉83将电缆线8端部的圆形预绝缘端头固定到印制板组件上的接线端子81上，从而将印制板组件7和电缆线8组装成一个二级模块。

2.如图3所示，将印制板护筒6套入上一步中制作的二级模块中，由印制板组件7两侧导向边72与印制板护筒6内腔里的安装导向槽61相匹配，以使印制板组件7能居中固定于印制板护筒6内，完成装配后，在印制板护筒6内腔空隙处填充密封胶73，使其形成一个整体的三级模块。三级模块中印制板组件7完全被密封胶体包裹防护，从而在后续组装过程中隔绝了所有外力的影响。同时，印制板护筒6将印制板组件7与外部金属壳体隔离，提高了产品的整体耐压性能，使产品的耐压性能提升到3500 V r m s交流电压。

3.待三级模块内部的密封胶固结后，如图4所示，将其整体塞入内壳2到底，并在内壳2内腔空隙处填入密封胶，最后将防水管接头9通过螺纹连接固定到内壳2尾端21，同时锁紧电缆线8，形成四级模块。四级模块由于尾部防水管接头及内部灌胶处理，形成了一个密闭的整体，具有极强的抗振性及水密性。