CN104919294B

CN104919294B - 压力传感器

Info

Publication number: CN104919294B
Application number: CN201380050818.8A
Authority: CN
Inventors: 卞乙出; 李商凤
Original assignee: Tyco Electronics AMP Korea Co Ltd
Current assignee: Tyco Electronics AMP Korea Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2017-06-09
Anticipated expiration: 2033-09-24
Also published as: CN104919294A; WO2014051297A1; JP2015534066A; KR20140042209A; KR102000293B1; JP6233897B2

Abstract

公开一种能够与连接衬底稳定地保持连接状态的压力传感器。压力传感器包括：传感器模块；联接到传感器模块上的连接衬底；弹簧，其一端电连接到连接衬底上，并且弹簧的两端布置不同的直线或平面上；以及用于容纳传感器模块、连接衬底和弹簧的壳体。

Description

压力传感器

技术领域

本发明涉及用于车辆的压力传感器，在车辆的防锁制动系统(ABS)的液压块中提供压力传感器，并且压力传感器与电子控制单元(ECU)的电路板接触，以感测制动流体压力。

背景技术

一般而言，车辆包括使车辆减速或停止的制动系统。制动系统包括传输来自用户或驾驶员的操纵力的制动踏板、增压器和连接到制动踏板上产生液压制动压力的主汽缸，以及基于来自增压器和主汽缸的液压制动压力输入而使车轮停止的车轮制动器。

车辆可受到滑脱效应的影响，在驾驶员按下制动系统的制动踏板产生制动力之后，当制动压力大于公路表面的摩擦力时，或者当由制动压力产生的车轮制动器的摩擦力大于轮胎或公路表面产生的制动力时，滑脱效应使车辆轮胎在公路表面上滑动。在制动系统正在运行的这种情况下，转向系统被可被锁定，并且因而，驾驶员不可将车辆转到期望方向。

为了允许驾驶员不顾滑脱效应使车辆转向，开发了防锁制动系统(ABS)来电子地控制制动踏板力。ABS包括液压单元(包括多个螺线管阀)、低压蓄能器，以及调整传输到车轮制动器的制动压力的高压蓄能器，以及电子地控制运行构件的电子控制单元(ECU)。液压单元还包括压力传感器，以感测主汽缸产生的与驾驶员的制动踏板力成比例的制动运行压力，并且将感测到的制动运行压力作为电信号传输到ECU。然后ECU可基于传输的电信号来控制制动操作。

可在形成于主汽缸的前端处且通过额外的连接器和电缆电连接到ECU的电路板上的孔中提供这种现有的压力传感器。但是，当驾驶员的制动踏板力产生制动力时，压力传感器可由于微振动而移动。然后现有的压力传感器可被弹簧弹性地加压，并且电连接到电路板上。当输入较大的振动时，压力传感器可与ECU的电路板分开，而且电路板的终端可能未正确地连接，触发不良接触，并且从而产生不稳定的信号和功率。

另外，提供这种压力传感器以通过直线型弹簧将电路板的终端电连接到ECU的终端上。但是，当ECU终端的位置改变时，电路板的终端的位置可能需要在相同轴线上改变到ECU的终端，以通过直线型弹簧实现电互连。在这种情况下，可能需要基于电路板来更换压力传感器的部件，并且因而，现有的压力传感器可具有较低的设计自由度。

发明内容

技术目标

本发明的一方面提供一种防止电子控制单元(ECU)的电路板有不良接触且可正确地连接到各种电路板的终端上的压力传感器。

另外，压力传感器具有较高的设计自由度，其电连接到ECU上，不必更换压力传感器，而不管电路板的终端的位置如何改变。

技术方案

根据本发明的一方面，提供一种用于车辆的压力传感器，其包括传感器模块；联接到传感器模块上的连接衬底；弹簧，其一端电连接到连接衬底上，并且弹簧的两端设置在不同的直线或平面上；以及用以容纳传感器模块、连接衬底和弹簧的壳体。

弹簧可包括由弹簧形成的折叠成形的分级部分。可提供多个弹簧，并且分级部分形成于与多个弹簧相同的位置处。压力传感器可包括下部弹簧保持器和上部弹簧保持器，弹簧的分级部分下方的下部部分承坐在下部弹簧保持器上，上部弹簧保持器容纳弹簧的分级部分上方的上部部分，并且联接到下部弹簧保持器上，以支承弹簧的外侧。压力传感器可包括用以容纳弹簧和连接衬底的内部框架，以及用以容纳内部框架的覆盖框架。压力传感器可进一步包括阻挡部件，以固定和支承多个弹簧，以允许弹簧穿过其中。可提供阻挡部件来阻挡路径，外来物质沿着弹簧通过该路径进入，并且阻挡部件可插入下部弹簧保持器和上部弹簧保持器之间。

压力传感器可包括下部弹簧保持器和上部弹簧保持器，弹簧的分级部分下方的下部部分承坐在下部弹簧保持器上，上部弹簧保持器联接到下部弹簧保持器上，以容纳弹簧的分级部分上方的上部部分，并且包括在上部弹簧保持器的下端处、用于紧固的紧固钩。壳体可包括紧固部分，上部弹簧保持器的紧固钩紧固到紧固部分上。

发明效果

根据本发明的实施例，使用包括分级部分且其两端不设置在直线上的弹簧可允许弹簧与连接衬底稳定地接触。

因而，当连接衬底的终端的位置改变时，通过不同地设定弹簧的一端处的弹簧和弹簧的另一端处的弹簧之间的距离，可作出灵活响应，而不更换弹簧或弹簧的部件。因此，可对现有生产线应用设计成应用于基于车型不同地设定的安装空间的各种电子控制单元(ECU)。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的压力传感器的透视图。

图2是图1的压力传感器的横截面图。

图3是图1的压力传感器的分解透视图。

图4是根据本发明的另一个实施例的压力传感器的分解透视图。

图5是根据本发明的又一个实施例的压力传感器的透视图。

图6是图5的压力传感器的横截面图。

图7是图5的压力传感器的分解透视图。

图8是根据本发明的又一个实施例的压力传感器的分解透视图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，在附图中示出实施例的示例，其中，相同参考标号在图中表示相同元件。在下面描述实施例以参照图来阐明本发明。

在下文，将参照图1至8更详细地描述根据本发明的实施例的压力传感器。

供参考，图1是根据本发明的实施例的压力传感器10的透视图，并且图2是图1的压力传感器10的横截面图，而图3是图1的压力传感器10的分解透视图。

参照图1至3，压力传感器10包括传感器模块11、连接衬底14、弹簧15、壳体12和弹簧保持器16。

传感器模块11包括用以感测压力的各种传感器量计。提供连接衬底14，以将其连接到传感器模块11的端上，传感器安装在该端上。在这里将省略对传感器模块11和连接衬底14的详细技术构造和功能的描述。

提供弹簧15，以将其电连接到连接衬底14上。决定使弹簧15的数量和布置形式一一对应于包括在连接衬底14中的终端(未显示)。例如，四个弹簧可布置成四方形形式。但是，弹簧15的数量和布置可不限于图中示出的示例，而是可基于连接衬底14的终端的形状不同地改变。

弹簧15与连接衬底14的终端接触，并且连接到连接衬底14上，对连接衬底14施加预定量的弹性，以便即使在真空状态下也稳定地连接到连接衬底14。例如，弹簧15可为盘，盘簧具有预定长度，并且连接到连接衬底14上，弹簧15沿纵向方向压缩。弹簧15形成为允许两端不在同一直线上，使得弹簧15的上部部分和下部部分在弹簧之间具有不同的布置距离。例如，弹簧15包括由弹簧15形成的分级部分151，分级部分151在纵向方向的中间折叠成“”形。但是，弹簧15的形状可不限于示例性示例，并且因而，弹簧15可具有各种形状，两端不必设置在直线上。

由于分级部分151的原因，可在弹簧15的上部部分和下部部分中不同地设定弹簧之间的距离。因而，弹簧15可灵活地响应于连接衬底14的终端的位置变化。详细地说，即使在连接衬底14的终端的位置改变时，弹簧15也可通过改变弹簧15的分级部分151的位置来连接到连接衬底14的终端上，不必更换弹簧15。因而，可通过基于连接衬底14的终端的位置，将弹簧15连接到连接衬底14上来提高设计自由度，不必更换弹簧15和弹簧15的部件，例如弹簧保持器16。

壳体12容纳传感器模块11、连接衬底14和弹簧15，形成压力传感器10的外部。在与在壳体12中提供传感器模块11的侧部相对的侧部的端处提供弹簧保护器13。弹簧保护器13容纳弹簧15的一部分，该部分从弹簧保持器16突出，以防止弹簧15变形。当在诸如车辆的电子控制单元(ECU)的装置中提供弹簧15和压力传感器10时，移除弹簧保护器13，以允许在该装置中提供弹簧15和压力传感器10。壳体12在其中包括固定和支承弹簧15的弹簧保持器16。也就是说，包括在弹簧保持器16中的传感器模块11、连接衬底14和弹簧15按顺序堆叠，并且在压力传感器10的壳体12中连接。另外，壳体12包括在壳体12的侧部中的O形圈17。在这里将省略对传感器模块11和连接衬底14的详细技术构造和功能的描述。

壳体12包括内部框架122和覆盖框架121。覆盖框架121容纳诸如内部框架122和弹簧15的构件形成压力传感器10的外部。内部框架122设置在传感器模块11和连接衬底14之间，并且保持允许连接衬底14与传感器模块11的上部端分开预定距离的空间。另外，内部框架122包括固定连接衬底14以与连接衬底14保持各个位置的结构。例如，内部框架122包括在内部框架122的端处的紧固凸缘1222，内部框架122在此端处联接到连接衬底14上。紧固凸缘1222从内部框架122的端突出预定高度，并且多个紧固凸缘1222，例如，四个紧固凸缘，可紧固到连接衬底14的外周表面上。但是，内部框架122和紧固凸缘1222可不限于示例性示例，并且因而，内部框架122的形状和内部框架122和连接衬底14之间的紧固器件可有不同的改变。

通过焊接将壳体12固定到传感器模块11上。例如，通过焊接将待从内部框架122联接到传感器模块11上的端(在下文称为内部框架122的第一端1211)和待从覆盖框架121联接到传感器模块11上的端(在下文称为覆盖框架121的第一端1221)固定到传感器模块11上。

由于弹簧15是具有预定长度的盘簧，并且接收沿着纵向方向的力，所以提供弹簧保持器16来容纳弹簧15，以便防止弹簧15变形。弹簧保持器16包括容纳和支承弹簧15的分级部分151上方的上部部分的上部弹簧保持器161，以及支承弹簧15的分级部分151下方的下部部分的下部弹簧保持器162。上部弹簧保持器161包括：导引孔1611，弹簧15插入到导引孔1611中。下部弹簧保持器162形成为允许弹簧15的分级部分151安装到下部弹簧保持器162的外周表面上。弹簧15的分级部分151和分级部分151下方的下部部分安装到下部弹簧保持器162的上侧和侧部1621上，以防止弹簧15变形。另外，提供一种固定弹簧15在下部弹簧保持器162中的位置且防止弹簧15变形和变形的手段。在上部弹簧保持器161的端处提供弹簧导引件1613。弹簧导引1613从上部弹簧保持器161向下突出，并且联接到下部弹簧保持器162的侧部1621的外侧上，以在外部支承弹簧15的外侧。另外，弹簧导引1613在其中容纳弹簧15，并且具有半圆柱形，以联接到下部弹簧保持器162的侧部1621上。

以彼此联接的结构提供上部弹簧保持器161和下部弹簧保持器162。例如，在下部弹簧保持器162的中心提供突出预定高度的联接隆起1622，并且在上部弹簧保持器161中提供对应于联接隆起1622的联接孔1612。下部弹簧保持器162的联接隆起1622插入到上部弹簧保持器161的联接孔1612中，以允许上部弹簧保持器161和下部弹簧保持器162彼此联接。虽然在下部弹簧保持器162中提供联接隆起1622，以及在上部弹簧保持器161中提供联接孔1612，但本发明可不限于说明性示例，并且因而，联接隆起1622和联接孔1612的位置可改变。除了联接隆起1622和联接孔1612，上部弹簧保持器161和下部弹簧保持器162之间的联接器件可改变。

另外，可提供阻挡部件18来防止外来物质沿着弹簧15进入。参照图4，例如，提供阻挡部件18，以允许多个弹簧15穿过其中。阻挡部件18插入上部弹簧保持器161和下部弹簧保持器162之间。在这里，阻挡部件18可按单个部件的形式形成，允许阻挡部件18穿过所有弹簧15例如，四个弹簧。备选地，阻挡部件18可为单独提供给各个弹簧15的部件。阻挡部件18的形状可不限于图4中示出的示例，而是可改变。

可通过在弹簧15上执行插件模制或成形来形成阻挡部件18。这种方法可有不同的改变，或者可使用备选方法来阻挡路径，外来物质沿着弹簧15通过该路径进入。

提供图5至8来示出根据本发明的另一个实施例的压力传感器20。供参照，图5是根据本发明的另一个实施例的压力传感器20的透视图，图6是图5的压力传感器20的横截面图，并且图7是图5的压力传感器20的分解透视图。

参照图5至7，压力传感器20包括传感器模块21、连接衬底24、弹簧25和壳体22。在下文，将用参照图1至3所描述的构件的相同名称和相同参考标号来表示与参照图1至3所描述的构件基本相同的构件，而且为了简洁在这里将省略重复的描述。

传感器模块21包括用以感测压力的各种传感器量计。提供连接衬底24以将其连接到传感器模块21的端上，传感器安装在该端处。在这里将省略对传感器模块21和连接衬底24的详细技术构造和功能的描述。

提供弹簧25，以将其电连接到连接衬底24上。决定使弹簧25的数量和布置形式一一对应于包括在连接衬底24中的终端(未显示)。例如，四个弹簧可布置成四方形形式。但是，弹簧25的数量和布置形式可不限于图中示出的示例，而是可基于连接衬底24的终端的形状不同地改变。

弹簧25与连接衬底24的终端接触，并且连接到连接衬底24上，对连接衬底24施加预定量的弹性，以便甚至在真空状态下也稳定地连接到连接衬底24上。例如，弹簧25可为盘簧，盘簧具有预定长度，并且连接到连接衬底24上，弹簧25沿纵向方向压缩。弹簧25形成为允许两端布置在不同的直线或平面上，使得弹簧25的上部部分和下部部分在弹簧之间具有不同的布置距离。例如，弹簧25包括分级部分251，分级部分251形成为使得弹簧25在纵向方向的中间折叠成“”形。由于分级部分251的原因，可在弹簧25的上部部分和下部部分中不同地设定弹簧之间的距离。因而，弹簧25可灵活地响应于连接衬底24的终端的位置变化。

壳体22容纳传感器模块21、连接衬底24和弹簧25，形成压力传感器20的外部。在与在壳体22中提供传感器模块21的侧部相对的侧部的端处提供弹簧保护器23。壳体22在其中包括固定和支承弹簧25的弹簧保持器26。也就是说，设置在弹簧保持器26中的传感器模块21、连接衬底24和弹簧25按顺序堆叠，并且在压力传感器20的壳体22中连接。通过焊接将壳体22固定到传感器模块21上。

壳体22包括至少一个座式凸缘221，连接衬底24承坐在座式凸缘221上，并且允许连接衬底24与传感器模块21分开预定距离。例如，座式凸缘221向内形成于预定高度处，与壳体22相距预定高度。虽然在图中示出了四个座式凸缘稳定地支承连接衬底24，但座式凸缘221的数量、高度和形状可不限于示出的示例，并且因而可有不同的改变。座式凸缘221与壳体22一体地形成，并且通过应用冲压壳体22和使冲压部分向内弯曲的方法来形成座式凸缘221。通过这种处理方法，可简化壳体22的结构和过程，而且可降低成本。

这里，由座式凸缘221形成的、形成于壳体22中的开口成为紧固部分222，弹簧保持器26紧固到紧固部分222上。由于紧固部分222由壳体22中的开口形成，所以提供O形圈27来紧紧地封闭打开的紧固部分222，以封闭压力传感器20。以环的形式提供O形圈27，其具有预定厚度，O形圈27包括预定大小的封闭器271，以封闭紧固部分222，并且O形圈27插入连接衬底24和下部弹簧保持器262之间。参照图6，连接衬底24承坐在座式凸缘221上，O形圈27设置在连接衬底24的上表面上，以在内部封闭压力传感器20，而且O形圈27的封闭器271封闭打开的紧固部分222，以紧紧地封闭压力传感器20。

由于弹簧25是具有预定长度的盘簧，并且接收沿着纵向方向的力，所以提供弹簧保持器26来容纳弹簧25，以便防止弹簧25变形。弹簧保持器26包括容纳和支承弹簧25的分级部分251上方的上部部分的上部弹簧保持器261，以及支承弹簧25的分级部分251下方的下部部分的下部弹簧保持器262。

上部弹簧保持器261包括：导引孔2611，弹簧25的分级部分251上方的上部部分插入到导引孔2611中；以及在上部弹簧保持器261的中心的联接孔2612，其联接到下部弹簧保持器262上。下部弹簧保持器262包括：导引孔2621，弹簧25的分级部分251下方的下部部分插入到导引孔2621中；以及在下部弹簧保持器262的中心的联接隆起2623，其紧固到上部弹簧保持器261的联接孔2612上。

以彼此联接的结构提供上部弹簧保持器261和下部弹簧保持器262。例如，在下部弹簧保持器262的中心提供突出预定高度的联接隆起2623，并且在上部弹簧保持器261中提供对应于联接隆起2623的联接孔2612。下部弹簧保持器262的联接隆起2623插入到上部弹簧保持器261的联接孔2612中，以便彼此联接。

弹簧25的分级部分251设置在下部弹簧保持器262上方，并且因而，上部弹簧保持器261的导引孔2611和下部弹簧保持器262的导引孔2621在分级部分251的长度上交替地布置。为了保持上部弹簧保持器261的导引孔2611和下部弹簧保持器262的导引孔2621的这种交替布置，提供导引隆起2622，将其插入到上部弹簧保持器261的导引孔2611。如图6中示出的那样，导引隆起2622插入到上部弹簧保持器261的导引孔2611中。

在上部弹簧保持器261的端处提供紧固钩2613，并且将紧固钩2613联接到壳体22的紧固部分222上。例如，紧固钩2613从上部弹簧保持器261的端突出预定高度。另外，在下部弹簧保持器262的侧部上提供凹槽2624，以在上部弹簧保持器261联接到下部弹簧保持器262上的期间，允许紧固钩2613紧固到紧固部分222上。

虽然提供紧固钩2613来将上部弹簧保持器261联接到壳体22上，但本发明可不限于图中示出的示例，并且因而，上部弹簧保持器261和壳体22之间的联接器件可有不同的改变。

图5至7中示出的根据本发明的另一个实施例的压力传感器20可进一步包括阻挡部件28，以防止外来物质沿着弹簧25进入。参照图8，例如，提供阻挡部件28，以允许多个弹簧25穿过其中。阻挡部件28插入上部弹簧保持器261和下部弹簧保持器262之间。这里，阻挡部件28可形成为单个部件，允许所有弹簧25(例如，四个弹簧)穿过阻挡部件28。备选地，阻挡部件28可为单独对各个弹簧25提供的部件。阻挡部件28的形状可不限于图8中示出的示例且可改变。可通过在弹簧25上执行插件模制或发泡来形成阻挡部件28。这种方法可有不同的改变，或者可使用备选方法来阻挡路径，外来物质沿着弹簧25通过该路径进入。

虽然本公开包括具体示例，但对本领域普通技术人员显而易见的将是，可对这些示例的形式和细节作出各种改变，而不偏离权利要求及其等效物的精神和范围。仅在描述性的意义上而不是限制性地理解本文描述的示例。各个示例中对特征或方面的描述要理解为适用于其它示例中的类似特征或方面。如果按不同的顺序执行所描述的技术，而且/或者如果所描述系统、架构、装置或电路中的构件以不同的方式结合，以及/或者由其它构件及其等效物代替或补充，则可实现适当的结果。

因此，本的公开范围不由详细描述限定，而是由权利要求及其等效物限定，而且在权利要求及其等效物的范围内的所有变型都应解释为包括在本公开中。

Claims

1.一种压力传感器，包括：

传感器模块，其包括传感器量计；

联接到所述传感器模块上的连接衬底；

弹簧，其一端电连接到所述连接衬底上，并且所述弹簧的两端设置在不同的直线；以及

用以容纳所述传感器模块、所述连接衬底和所述弹簧的壳体。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述弹簧包括由所述弹簧形成的折叠成形的分级部分。

3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，提供多个弹簧，并且分级部分形成于与所述多个弹簧相同的位置处。

4.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括：

下部弹簧保持器，所述弹簧的所述分级部分下方的下部部分承坐在所述下部弹簧保持器上；以及

上部弹簧保持器，其容纳所述弹簧的所述分级部分上方的上部部分，并且联接到所述下部弹簧保持器上，以支承所述弹簧的外侧。

5.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述壳体包括：

用以容纳所述弹簧和所述连接衬底的内部框架；以及

用以容纳所述内部框架的覆盖框架。

6.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器进一步包括：

安装到所述弹簧上的阻挡部件，以及

其中，提供所述阻挡部件，以阻挡路径，外来物质沿着所述弹簧通过所述路径进入，并且所述阻挡部件插入下部弹簧保持器和上部弹簧保持器之间。

7.根据权利要求6所述的压力传感器，其特征在于，提供所述阻挡部件以允许所述弹簧穿过其中。

8.根据权利要求6所述的压力传感器，其特征在于，所述阻挡部件是在多个所述弹簧中同时提供的单个部件。

9.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括：

上部弹簧保持器，其联接到所述下部弹簧保持器上，以容纳所述弹簧的所述分级部分上方的上部部分，并且所述上部弹簧保持器包括在所述上部弹簧保持器的下端处、用于紧固的紧固钩，以及

其中，所述壳体包括紧固部分，所述上部弹簧保持器的所述紧固钩紧固到所述紧固部分上。