专利名称：一种非接触式汽车电子油门角度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非接触式汽车电子油门角度传感器，具体地说是涉及 一种精确定位的非接触式汽车电子油门角度传感器，它在传统的磁敏非接 触式角度传感器内部设置安装了定位压环、横插销的汽车电子油门角度传 感器。
(二)
背景技术：
众所周知，汽车行进中，传统的发动机操纵机构是通过拉索(软钢丝) 或者拉杆， 一端联接油门加速脚踏板，另一端联接节气门连动板而工作。 但这种传统油门应用范畴受到限制并缺乏精确性，在日新月异的汽车电子 技术发展形势下，电子油门应运而生。使用了电子油门的汽车其发动机开 动后，原来油门脚踏板处于全放松状态的，当司机开始稍为用力踩踏电子 油门踏板时，带动电子油门角度传感器的转轴旋转而使到角度传感器往前 旋转小小的角行程，按照角度传感器的输出特性，它会改变输出电压。这 个改变了的电压接着也会改变汽车发动机的工作状况。汽车行进中随着油 门脚踏板角行程的不断改变，输出电压也不断改变，结果是汽车发动机的 工作状况不断改变从而适应驾驶和行车的要求。
电子油门控制系统主要由油门踏板、电位器、ECU (电子控制单元)、 数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。早期，这里的电位器是采 用滑动电阻式，它有诸多缺点，因为它是有接触点的，存在易磨损(旋转 寿命约300万次)、可靠性差、偶尔产生的电火花会干扰ECU的工作状 态(因而埋下安全隐患)等诸多缺点。因此，近年来国外纷纷研发并推广 应用磁敏非接触式角度传感器。磁敏非接触式角度传感器是使磁敏元件置于旋转磁场中，它因随着转动角度的不同而输出大小不同的电压，它是非 接触式的，不会磨损也没有杂音，适合各种要求严格的汽车电子化与工业 控制的应用。

发明内容
本发明提供一种在普通的的磁敏非接触式角度传感器内部设置安装了 转轴、定位压环、线路板的汽车电子油门角度传感器，包括传感器本体、 转轴、定位压环、磁铁、横插销、环氧树脂、弹簧、线路板及其线路板表 面上贴装的磁敏元件八部分；所述的传感器本体采用塑料、金属、复合材 料制做，传感器本体用于容纳转轴、定位压环、线路板的安装；所述的转 轴整体为不统一标准(或称不规则)圆柱体，采用塑料、金属、复合材料 制做，由主体、竖槽、限位凸段、孔、旋动转轴的槽、内芯轴、外围框组 成；所述的主体包括上主体和下主体；所述的上主体的内腔有内芯轴，内 芯轴用于容纳磁铁、横插销、环氧树脂的装配及浇注；所述的上主体与内 芯之间容纳弹簧的安装；所述的上主体及内芯轴上有同样大小的孔，孔用 于插入横插销；所述的内芯轴内腔底安装磁铁，横插销穿入内芯轴上的孔 后将磁铁压在下方使磁铁固定，在磁铁及横插销上再浇注环氧树脂使磁铁 获得双重固定；上主体的外体承受定位压环的套入；上主体上开有1条竖 槽用于定位弹簧的一端；上主体与下主体的交接处有一截半圆凸形的限位 凸段，限位凸段用于定位弹簧的另一端；所述的主体及限位凸段及转轴及 内芯轴及外围框为一个整体；所述的转轴用模型模具注塑或者浇fe制成， 或者采用焊接后铣、车床加工制成；所述的定位压环采用塑料、金属、复 合材料制做，由圆主框体、圆柱体脚、耳环、凹槽组成，所述圆主框体、 圆柱体脚、耳环为一个整体，所述凹槽开在主框体的中下部用于定位弹簧的一端；所述的磁铁为永磁铁；所述的横插销采用塑料、金属、复合材料 制做；所述的环氧树脂为现有技术产品；所述的弹簧为金属弹簧；所述的 线路板及其表面上贴装的磁敏元件均为现有技术产品。
基本工作原理本发明的应用对象是磁敏非接触式角度传感器。它的基 本原理是汽车油门脚踏板带动旋转磁铁在敏感单元上方无接触式转动 时，磁力线被敏感单元内的磁敏元件切割感应到变化的电压信号，经过预 先集成在敏感单元里的微处理器和数字信号处理电路的处理之后就输出线 性电压信号。这个线性电压信号被用以改变汽车发动机的工作状况。
(四)本发明的目的是这样实现的
第一，将本发明的横插销穿入内芯轴上的孔，它将磁铁压在下方使磁 铁固定，再在磁铁及横插销上浇注环氧树脂使磁铁获得固定；其作用是一 方面定位精确，二方面避免时间长久即使环氧树脂的老化和汽车行驶的颠 簸而导致磁铁的脱落，大大地提高了磁敏非接触式角度传感器的可靠性并 延长其使用寿命。三方面是横插销的存在使到生产过程中易于检査所浇注 环氧树脂的厚度。第二，将本发明的定位压环套嵌在转轴的上主体上，使 装配在转轴内的弹簧的一端固定在定位压环底部的凹槽内并伸出定位压环 外，转轴装入本发明所述的传感器本体内腔，定位压环上的两个耳环固定 在本发明所述的传感器本体内腔的相应位置，关键之处是此时定位压环 上的圆柱体的顶端是正好压在上主体与下主体的交接处的半圆凸形的限位 凸段上的外围框，由于线路板安装在本发明所述的传感器本体内腔的相应 位置处于定位压环上部并且相互紧贴着，因而定位压环起到使转轴顶部与 线路板之间形成精确距离，从而使转轴内的磁铁表面与线路板上的磁敏元 件表面的相互距离就被精确的定位了，当电子油门脚踏板的角度发生变化使转轴产生变化时，上述两个表面之间的距离也能保持不变，仅仅是由 角度发生变化才能使传感器的输出电压变化，从而引起油供产生变化，当 油供产生变化令汽车发动机工效产生变化从而达到控制汽车行驶的目的。


图1是本发明传感器本体的平面示意图2是本发明转轴的立体示意图3为本发明的定位压环实施例1的立体示意图4为本发明的弹簧的立体示意图5为本发明的定位压环实施例1与转轴组合后的立体示意图； 图6为本发明定位压环实施例2的立体示意图； 图7为本发明定位压环实施例3的立体示意图； 图8为本发明定位压环实施例4的立体示意图。 下面给合附图和实施例对本发明作进一步描述
结合图1，图1是本发明所有实施例共用的传感器本体的平面示意图， 图中1为传感器本体，r和1"为螺孔用于固定定位压环和线路板，la 为装置转轴上主体的凹位，lb为让转轴下主体伸出的圆孔。
结合图2，图2是本发明所有实施例共用的转轴的立体示意图，图中 A所指为转轴、3为转轴A的上主体、3a为转轴A的上主体3上的竖槽， 竖槽3a用于定位弹簧7的一端7b、 3b为转轴A的上主体3上的限位凸段, 用于定位弹簧7的另一端7a、 3c是转轴A的内芯轴、3d是转轴A的上主 体3与内芯轴3c之间的空隙，用于安置弹簧7、 3e是转轴A的外围框，外 围框3用于承受定位压环2的脚2a、 3f是转轴A的上主体3上的孔、3f' 和3f"是转轴A的内芯轴上的孔、3f和和3f"为完全相同尺寸的孔并且全部处于同一中轴线上、3f和3f'和3f"用于让横插销5穿入、 3h为转轴A的下主体、4为磁铁、5为横插销，用于压定磁铁4、 6为环氧 树脂，浇注在磁铁4和横插销5上。
实施例l，结合图3，图中2为定位压环、2'和2"是耳环，耳环2' 和2"与定位压环2为一体，耳环2'和2"处于定位压环2的侧身，耳环 2'和2"用于固定定位压环2、 2a是脚，脚2a与定位压环2为一体，脚 2a处于定位压环2的底面，脚2a用于精准定位定位压环2，脚2a是圆柱 形或者是方柱形或者是三角柱形的立柱，脚2a底面脚是平面或者球面或者 锥形面、B是凹槽，凹槽B处于定位压环2底面，凹槽B用于限定弹簧7 的一端7a。
结合图4，图中7为弹簧、7a与7b分别为弹簧7的两端。 实施例1,结合图5，图5主要显示定位压环2扣套在转轴A上时的立 体状态，图中2为定位压环、3为转轴A的上主体、3a为转轴A的上主 体3上的竖槽、3b为转轴A上的内芯轴、3e是转轴A的外围框、3h为转 轴A的下主体、7为弹簧、7a为弹簧7的一端、7b为弹簧7的另一端、B 是处于定位压环2底面的凹槽，图5中其余的与图2完全相同。
实施例2，结合图6，图中2为定位压环、2a是脚，实施例l与实施 例2所不同之处在于实施例1中定位压环2上的脚2a是圆柱形或者是方 柱形或者是三角柱形的立柱、而实施例2中的定位压环2上的脚2a是波浪 连环式平底形脚。
实施例3，结合图7，图中2为定位压环、2a是脚，实施例l及实施 例2与实施例3所不同之处在于实施例1中定位压环2上的脚2a是圆柱 形或者是方柱形或者是三角柱形的立柱、实施例2中的定位压环2上的脚2a是波浪连环式平底形脚，而实施例3中的定位压环2上的脚2a是波 浪连环式弧底形脚。
实施例4，结合图8，图中2为定位压环、2a是定位压环2的底面， 实施例1及实施例2及实施例3与实施例4所不同之处在于实施例1中 定位压环2上的脚2a是圆柱形或者是方柱形或者是三角柱形的立柱、实施 例2中的定位压环2上的脚2a是波浪连环式平底形脚，实施例3中的定位 压环2上的脚2a是波浪连环式弧底形脚，而实施例4中的定位压环2上的 脚2a是与定位压环2形成平底面圆柱形整体。
权利要求
1、一种非接触式汽车电子油门角度传感器，具体是涉及在传统的磁敏非接触式角度传感器内部设置安装有套在转轴上的定位压环、插在转轴上的横插销的汽车电子油门角度传感器。
2、 根据权利要求1所述的传感器，其特征在于所述的转轴为本发 明的主要构件，用模型模具注塑或者浇注制成，或者采用金属焊 接后铣、车床加工制成。
3、 根据权利要求1所述的传感器，其特征在于所述的横插销采用 塑料、金属、复合材料制作。
4、 根据权利要求2所述的传感器，其特征在于所述的转轴整体为 不统一标准或称不规则的圆柱体，转轴的内腔有内芯轴，内芯轴 上有同样大小的孔，孔用于插入横插销。
5、 根据权利要求3所述的传感器，其特征在于所述的横插销穿入 所述转轴内芯轴上的孔以便将已经安装在内芯轴的内腔底部的磁 铁压在下方使磁铁固定，然后在磁铁及横插销上再浇注环氧树脂 使磁铁获得双重固定。
6、 根据权利要求1所述的传感器，其特征在于所述的定位压环采 用塑料、金属、复合材料制作，它由圆主框体、圆柱体脚、耳环 组成；所述圆主框体、圆柱体脚、耳环为一个整体；两个耳环被 螺钉固定在传感器本体内腔的相应位置上。
7、 根据权利要求6所述的传感器，其特征在于所述的定位压环上 的圆柱体脚或者是波浪连环式平底形脚，或者是波浪连环式弧底 形脚，或者是与定位压环形成平底面圆柱形整体。
8、 根据权利要求6所述的传感器，其特征在于所述的定位压环套 入传感器本体内的转轴上时，它的圆柱体脚或者是波浪连环式平 底形脚或者是波浪连环式弧底形脚或者是与定位压环形成平底面 圆柱形的顶端是正好压在转轴的上主体与下主体的交接处的外围 框上的。
9、 根据权利要求6所述的传感器，其特征在于所述的定位压环的 一个表面上设有凹槽凹槽的作用在于使装在转轴上的弹簧其中 一端藏在所述凹槽内并伸出定位压环外，从而起到导轨的作用和 限制弹簧藏在所述凹槽内这一端产生自由摆动。
全文摘要
本发明涉及一种非接触式汽车电子油门角度传感器，具体地说是涉及在传统的磁敏非接触式角度传感器内部设置安装了定位压环、横插销的实现精确定位的汽车电子油门角度传感器，包括传感器本体、转轴、定位压环、磁铁、横插销、环氧树脂、弹簧、线路板及其线路板表面上贴装的敏感单元八部分；它的基本原理是汽车油门脚踏板带动旋转磁铁在敏感单元上方无接触式转动时，磁力线被敏感单元内的磁敏元件切割感应到变化的电压信号，经过预先集成在敏感单元里的微处理器和数字信号处理电路的处理之后就输出线性电压信号。这个线性电压信号被用以改变汽车发动机的工作状况。本发明涉及的非接触式汽车电子油门角度传感器的内部设置大大地提高了磁敏非接触式角度传感器的精确性和可靠性并延长其使用寿命。
文档编号G01B7/30GK101451819SQ200810220528
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月29日 优先权日2008年12月29日
发明者伍国伟, 荟 黄 申请人:肇庆市声光电子器材有限公司;黄 荟;伍国伟