CN103115722A - 压力传感器复合式自填充凹槽耐高压密封接口 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电子稳定控制系统所适用的压力传感器。此压力传感器集成在汽车电子稳定控制系统的液压控制单元上，安装方式为机械接口与安装本体的配合。机械接口采用复合式自填充凹槽耐高压密封方式。接口材料采用SUS630不锈钢，表面经过淬火处理，与铝合金等延展性良好的金属形成密封。其结构包括五个密封层。第一层至第五层分别为三层过盈配合面及两层填充凹槽，且过盈配合面与自填充式凹槽交替布置，从而形成很好的耐高压性能及密封性能。此设计具有安装简单、集成性好及可靠性高等特点，可适应汽车电子稳定控制系统液压控制单元小结构的要求。

Description

压力传感器复合式自填充凹槽耐高压密封接口

技术领域

本发明涉及汽车电子稳定控制系统压力传感器，特别涉及汽车电子稳定控制系统压力传感器的机械接口设计。

背景技术

随着汽车工业的发展，对汽车行车安全的要求也越来越高。汽车电子稳定控制系统ESP成为目前应用在汽车上的主动安全系统的代表。ESP不仅能够缩短制动距离，防止车轮抱死导致的甩尾现象，而且还具备驱动防滑及调整过度转向、转向不足的功能，保证驾驶安全及操纵稳定性。在ESP系统中，电子控制单元能够根据压力传感器输出的压力信号及温度信号进行计算，分别对各个车轮进行制动压力控制，从而保证车辆在行驶过程中的操纵稳定性。但是，现有的ESP压力传感器密封接口存在一定的缺陷。一是密封件采用橡胶密封圈，而橡胶密封圈有以下缺点：装配过程中需要涂润滑油且容易出现漏装、漏涂从而导致密封失效；压装过程中被金属本体锐边划伤导致密封失效；以及在高温或低温情况下容易变形和腐蚀或开裂，可靠性低，成本高。二是压装过程复杂，通常需要两次压装：过盈压装和表面铆压，降低装配效率提高相关装配设备的成本。三是压装后的密封性能及可靠性低。以上几项都不能适应ESP液压执行单元小结构化及高可靠性的要求，因此提出复合式自填充凹槽耐高压密封接口设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠的密封接口，可克服现有的ESP液压控制单元集成式压力传感器接口的压装复杂且可靠性低的缺点。取消了压力传感器的橡胶密封圈结构，优化接口设计，简化压装方式取得更高的安全性及可靠性，并且适应了ESP液压执行单元小结构化的要求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种复合式自填充凹槽耐高压密封接口。接口材料采用硬度较高的不锈钢，且对应使用的安装本体多采用铝合金等延展性良好金属材料。此接口由三层过盈配合面及两层自填充凹槽交替布置组成。基于以上设计，可保证接口过盈面与本体材料的紧密配合及本体材料在接口凹槽内的自然流动和充分填充。压装时，安装本体的材料经过挤压变形，紧贴过盈面并自动地填充入凹槽内，与整个接口形成多层密封层与倒扣层以达到较好的密封性和耐高压性。

作为优化的设计方案，第一层过盈面的外圆直径应比安装本体对应孔孔径稍大，具体配合尺寸应根据基本尺寸查询公差配合表，并结合压装试验确定。且应具备倒角方便工件定位。通过挤压使工件进入孔内。

进一步优选的，第二层为自填充凹槽，凹槽最小外径略小于第一层过盈面的外径，以方便本体材料填充充分形成倒扣。

进一步优选的，第三层为过盈面，其外圆直径应比第一层过盈面的外圆直径稍大，具体配合尺寸应根据基本尺寸查询公差配合表，并结合压装试验确定。在第一层过盈的基础上进一步形成过盈密封。

进一步优选的，第四层为自填充凹槽，凹槽最小外径略小于第三层外圆直径并稍大于第二层凹槽最小外径，具体配合尺寸应根据基本尺寸查询公差配合表，并结合压装试验确定。在第三层过盈的基础上进一步充分地自然填充形成倒扣。

进一步优选的，第五层为过盈面，其外圆直径应比第三层过盈面的外圆直径稍大，具体配合尺寸应根据基本尺寸查询公差配合表，并结合压装试验确定。在第三层过盈的基础上进一步过盈密封。

本发明的各层过盈面与自填充槽交替布置，过盈密封与倒扣耐压槽环环相扣，再加上接口材料与安装本体材料的良好配合，保证了接口的高耐压性与高可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为本发明的整体结构示意图。图2为接口的放大分解示意图。

图中：1机械接口，2安装本体，3过盈面，4过盈面，5过盈面，6自填充凹槽，7自填充凹槽，8传感器元件。

具体实施方式

如图1所示，机械接口1位于整个温度压力传感器元件8的下方，此接口一般以焊接的形式与压力传感器的其他部件相连。整个接口部分以压装的方式压入安装本体2。接口材料使用不锈钢SUS 630,表面经过淬火处理，使整个接口表面的硬度达到HRC 30~42。二安装本体2的材料多采用具有良好延展性的铝合金，易于流动，使填充更加充分。

如图2所示，机械接口1放大分解为：过盈面3，其外圆直径尺寸略大于本体安装孔孔径，且端部带有倒角，方便预装时的工件定位。压装时，接口通过倒角在孔内导向缓慢压入，安装本体2材料受挤压变形，待整个接口部分完全压入后便与过盈面3紧密贴合形成第一层过盈密封面。过盈面3上端即为自填充槽6，其凹槽最小外径应略小于过盈面3的外圆直径，本体材料经过挤压变形后随着接口下压自动向凹槽空隙内填充，由于受挤压的体积略大于空隙的体积使本体材料得以充分填充入空隙形成第一个倒扣。自填充槽6上端即为过盈面4，其外圆直径应略大于过盈面3的外圆直径。待整个接口部分完全压入后，本体材料经过挤压变形与过盈面4形成紧密的过盈配合面即第二层过盈面。过盈面4上端为自填充槽7，其凹槽最小外径应略大于自填充凹槽6且略小于过盈面4的外圆直径，本体材料经过挤压变形后随着接口下压自动向凹槽空隙内填充，由于受挤压的体积略大于空隙的体积使本体材料得以充分填充入空隙形成第二个倒扣。自填充槽7上端即为过盈面5，其外圆直径应略大于过盈面4的外圆直径。待整个接口部分完全压入后，本体材料经过挤压变形与过盈面5形成紧密的过盈配合面即第三层过盈面。此接口详细的配合尺寸应根据基本孔轴尺寸查询公差配合表，并结合压装试验确定。

因此由本体材料的充分贴合与填充，此接口与本体安装孔最终形成三个过盈面以及两个倒扣以保证压力传感器压装的较高的耐压性及可靠性。且方便简单，无需增加任何橡胶密封圈，压装便利，仅一次压装成形适应了ESP液压控制单元小结构的要求。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种汽车电子稳定控制系统压力传感器，机械接口采用复合式自填充凹槽耐高压密封结构，此机械接口所用材料包括但不仅限于SUS 630，接口表面需经过淬火处理，硬度约为HRC 30~42，其对应的安装配合本体一般采用铝合金等具有良好延展性的金属材料，该接口的结构组成包括三层过盈配合面、两层自填充凹槽，首层为过盈配合面，其后与自填充凹槽交替布置，压装入本体中，使本体金属介质随着工件的压入，自动地填充入凹槽内，并与本体紧密配合防止油液泄漏或高压情况下压力传感器的脱离。

2.根据权利要求1所述的复合式自填充凹槽耐高压密封接口压力传感器，特征在于首层及第三层、第五层为过盈配合面，压装后与安装本体形成过盈配合，防止油液泄漏。

3.根据权利要求1所述的复合式自填充凹槽耐高压密封接口压力传感器，其特征在于第二层、第四层为自填充凹槽，压装后使安装本体的金属介质自动地填充到凹槽内形成密封，防止泄漏或高压情况下压力传感器的脱离。

4.根据权利要求1或2或3,所述的复合式自填充凹槽耐高压密封接口压力传感器，其特征在于压装过程为一次性压入，无须另添加任何密封圈，可靠性更高。

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