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压力传感器公开 发明

技术领域

[0001] 本申请涉及传感器技术领域,具体涉及一种压力传感器。

相关背景技术

[0002] 在制动刹车系统中,制动液的压力检测至关重要。一些现有的压力传感器,出于易组装性、经济性等原因,使用了具有紧密盘绕的刚性外端部分的弹簧端子与外部设备进行电连接,如CN219265569U所示。然而在实际使用中发现,这种结构在振动条件下、刹车时产生的高过载条件下,弹簧端子与外部设备有脱接触而电连接暂时失效的风险;而若是将端子设置为刚性端子,则与外部设备之间的电连接也有在振动或制动过载的长期工作条件下由于因疲劳而失效的较大风险。
[0003] 另外,对于此种用途的压力传感器,其通常由厚膜压力敏感头制作,从而具有较高的耐介质性能和耐高压性能。然而,支撑座在压力接头上的定位并不方便。

具体实施方式

[0029] 下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。下列的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。在以下描述中,相同的标记用于表示相同或等效的元件,并且省略重复的描述。
[0030] 在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该本申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
[0031] 另外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0032] 还应当进一步理解,在本申请说明书和对应的权利要求书中使用的术语“和/或”是指所列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合。
[0033] 如图1至图4所示,在本发明的一优选实施例中,压力传感器100包括由端钮3、筒壳2及压力接头1组成的壳体(未标记),壳体限定了一安装腔(未标记)。其中,压力接头1内设有一用于引入待测压力介质的压力引入通道10,压力引入通道10的外端连接至外部设备,例如制动液储罐(未示出)。安装腔内设置有一压力敏感元件6及一电子模块组件7。上,压力敏感元件6固定封堵于压力引入通道10的内侧一端,进而接收压力引入通道10内的待测压力介质的压力,并将该压力转换为相应的电信号。电子模块组件7则与压力敏感元件6电连接,进而对所述电信号进行处理。处理后的电信号则通过固定于端钮3上的多个端子5传输至外部设备,例如制动控制器。其中,制动控制器与制动液储罐通常刚性地固定于车辆等设备上。因此,在现有技术中,当设备产生振动或制动过载时,由于压力传感器的压力接头1固定于制动液储罐上,因此有导致端子5与制动控制器之间的脱接触而暂时失效的风险。
[0034] 在本实施例中,将端子5设计为一种特殊的端子结构来避免上述缺陷。具体地,端子5大体纵向延伸,其包括纵向延伸且横向错开的上部5a和下部5c,以及一体连接上部5a下端和下部5c上端的倾斜部5b;其中,端子5的下部5c固定至端钮3,且下部5c的下端朝内伸入压力传感器100的安装腔内,以与电子模块组件7电连接。这样,端子5被赋予类似“Z”形的结构而具有较为适宜的刚度和弹性。较佳地,倾斜部5b与上部5a和下部5c之间均形成钝角,更准确地说,以倾斜部5b与上部5a的连接处为基点,倾斜部5b和上部5a之间形成的张角为钝角;以倾斜部5b与下部5c的连接处为基点,倾斜部5b和下部5c之间形成的张角为钝角。这样可使上部5a和下部5c相对地具有较小的横向错开位移,进而降低了整体的横向尺寸,这对于传感器来说是非常有利甚至是必要的。
[0035] 其中,端子5和端钮3组成端子组件200或端子组件200的一部分。较佳地,端子组件200还包括一端子辅助固定元件8,端子辅助固定元件8通过模制成型固定至端子5的上部
5a,在其他的一些方案中,还可以将端子辅助固定元件8设置成至少两个部分,这些端子辅助固定元件8的各部分拼合固定在一起同时卡接至端子5。其中,端子辅助固定元件8最好固定至端子5的上部5a的邻近上端部分或端子5的上部5a的中部,以增加端子5上端部分的刚性。端子辅助固定元件8最好为板状且横向延伸。端子辅助固定元件8的外壁由位于相邻两个端子5之间的部分朝向凹陷形成内凹部8a,这样可以节省部分材料。
[0036] 如图5(b)所示,在其他的一些方案中,优选地,各个端子5关于一纵向的轴30旋转对称。并且,对于每个端子5而言,其上部5a、倾斜部5b及轴30不共面;也即,若定义一个以轴30为中轴线并经过这些端子5的外端的圆柱面,则该圆柱面的母线和轴30之间的连线与倾斜部5b在垂直于纵向的平面上的投影之间具有不为零的夹角α。更佳地,图5(b)中所示的夹角α也不等于90度,而是为锐角或钝角。这样可以降低端子组件200整体上对扭转力矩的抵抗作用,即在一定扭转力矩的作用下,更容易通过端子5的扭转至牢固5中的虚线所示位置来进行缓冲。容易理解,对于除压力传感器外的其他电子装置,其也能够适用,特别是具在振动条件使用条件下的电子装置。
[0037] 请再次参阅图1至图4。本实施例的压力接头1和筒壳2可由金属制成,筒壳2的下端可焊接至压力接头1的形成的第一定位台阶1a上。筒壳2的上端可朝内收卷形成一圈筒壳2,压边22朝下将端钮3的下部上形成的一台阶状的压紧面3a朝下压紧。端钮3的下端朝下支撑于支撑座4的上端形成的支撑部41上,支撑座4的下端支撑于压力接头1上端形成的第二定位台阶1b上。由此,压边22朝下依次将端钮3和支撑座4压紧固定至至压力接头1。压紧面3a与压边22之间可设有一密封圈21。
[0038] 其中,压力敏感元件6可以为金属膜片式的压力敏感元件。压力敏感元件6包括一横向延伸的膜片(未标记),压力敏感元件6的周缘朝向压力接头1的一侧延伸以形成一压力感测腔60,压力感测腔60与压力引入通道10的上端连通。压力敏感元件6的远离压力引入通道10的一侧表面设有压力感测电路61,压力感测电路61可以包括由多个厚膜电阻组成的惠斯通电桥,从而将待测介质的压力转换为电压信号。支撑座4大致为筒状,压力敏感元件6位于支撑座4内部。
[0039] 其中,电子模块组件7可包括柔性板70和第一电路板71,柔性板70与压力感测电路61与端子5的下端5d电连接。具体地,柔性板70自下而上的第一部分701、第二部分702及第三部分703。第一部分701与压力感测电路61电连接。第三部分703与端子5的下端5d焊接形成如图4所示的焊点5e,较佳地,第三部分703朝上支撑于端钮3朝下凸伸形成的一端面33上,端面33位于支撑凸缘31的内侧。第二部分702则与第一电路板71贴合并电连接。第一部分701还包括过渡连接第一部分701与第二部分702的第一衔接部分704,以及过渡连接第二部分702和第三部分703的第二衔接部分705。第一电路板71可竖直设置并支撑地固定至支撑部41内侧形成的一支撑面4a上,这样,第一电路板71被限制在支撑部41内部。其中,第一电路板71可粘接于支撑面4a上,或者被支撑面4a朝上凸伸出的数个热铆柱46铆接于支撑面
4a上。
[0040] 在其他的一些方案中,优选地,压力传感器100还可包括一个第二电路板72,第二电路板72与第一电路板71分别从上下两侧固定并电连接至第二部分702。第一电路板71的下侧表面设置电子元件72b,第二电路板72的上侧表面设置有另外的一些电子元件72a。这样可以增大电子元件的可用布置面积。
[0041] 在本实施例中,支撑座4上设有容许第一衔接部分704由支撑座4内部向支撑座4外部伸出的第一让位部42。可选择性地,支撑座4上还可设有给第二衔接部分705让位的第二让位部34。压力引入通道10的上端可朝上凸伸形成管状部(未标记),压力敏感元件6密封地固定至管状部的上端。管状部的外壁可朝外横向延伸形成一支撑盘11。支撑盘11与管状部的根部之间形成有应力隔离槽11a。
[0042] 为了方便支撑座4的装配时的周向定位,压力传感器100可包括第一定位结构。具体地,第一定位结构包括支撑座4的内壁上设置的至少一个纵向延伸的导向凸部45,以及压力接头1的上端周缘设置的对应容纳导向凸部45的定位槽1c。为了防止支撑座4在装配移动过程中朝上脱出,可使导向凸部45的上端朝压力接头1的径向内侧越过支撑盘11的外边缘。
[0043] 较佳地,压力敏感元件6的侧壁上可设有至少一个纵向延伸的第一导向槽62,支撑盘11的边缘可对应形成至少一个纵向延伸的第二导向槽12,第二导向槽12与第一导向槽62沿纵向正对地设置。其中,第二导向槽12可用于在装配时与通过装配设备的配合而实现与至压力接头1的周向定位。在将支撑座4纵向装配于压力接头1上的第二定位台阶1b上的过程中,导向凸部45先后依次地向下通过第一导向槽62、第二导向槽12通过。特别地,支撑盘11和第二导向槽12均位于定位槽1c的正上方。导向凸部45的上端朝朝压力接头1的径向内侧越过第二导向槽12的的外边缘。这样,在将支撑座4纵向装配于压力接头1上的第二定位台阶1b后,支撑盘11可防止支撑座4朝上脱出,进而方便了后续装配。
[0044] 为了使支撑座4的上部具有一定刚性,可侃支撑座4的上部内壁横向延伸形成一筋板47。其中,第一导向槽62、第二导向槽12可具有弧形表面,导向凸部45相应地具有弧形表面。在将支撑座4朝下装配至压力接头1时,导向凸部45先朝下通过第一导向槽62,接着,导向凸部下端45b先朝下通过第二导向槽12,而导向凸部上端45a则由于朝径向内侧越过第二导向槽12,因此产生一定弹性变形后再朝下通过第二导向槽12。为了在这一过程中使其更易变形,可将导向凸部45设置于支撑座4的周向相对两侧,更佳地,可将第一让位部42设置为开口(最好上下贯通支撑座4)并将其设置于两个导向凸部45的周向中部。更进一步优化地,筋板47的朝向第一让位部42一侧设有内凹的开口47a,以使两个导向凸部45更易被第二导向槽12朝径向外侧挤退导向凸部上端45a。特别地,导向凸部45的上端相比于下端,在横向平面上的截面自上而下依次减小,从而便于制造且在向下装配被导向时具有更好的导向效果,即在装配时可以具有一定的横向误差,而且可以适应更多规格直径的第一导向槽62、第二导向槽12。
[0045] 为了方便导向凸部45的模制成型,可在支撑座4的侧壁上开设开口43,而且最好使导向凸部上端45a一直延伸至开口43的下边缘43a,即使导向凸部下端45b表面与开口43的下边缘43a平齐。
[0046] 为了方便端钮3与支撑座4之间的周向定位,压力传感器100可包括第二定位结构。具体地,第二定位结构包括位于由支撑凸缘31朝下凸伸且周向间隔设置的数个凸出定位部
310,支撑座4的上端对应地形成数个定位槽口44,凸出定位部310配合设置于定位槽口44内。特别地,定位槽口44的周向两侧中的至少一侧表面,设置有纵向延伸的凸筋44a,凸筋
44a与凸出定位部310的周向对应一侧之间过盈配合而完全固定。
[0047] 为了方便筒壳2的周向定位,压力传感器100可包括第三定位结构。具体地,第三定位结构包括纵向延伸且周向间隔设置于端钮3外壁上的数个定位凹槽32。压边22朝径向内侧延伸形成与定位凹槽32配合的延伸定位部22a。较佳地,定位凹槽32的下端终止于端钮3的压紧面3a。
[0048] 在其他的一些方案中,优选地,第二部分702的边缘朝外延伸形成一个接地接触片(未示出),其与筒壳2的内壁相接触,从而使筒壳2接地,以屏蔽外部电磁干扰。
[0049] 本公开内容的范围不是由详细描述限定,而是由权利要求及其等同方案限定,并且在权利要求及其等同方案范围内的所有变型都解释为包含在本公开内容中。

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