CN105008884B - 压力检测装置及压力检测装置的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力检测装置及其组装方法，压力检测装置(10)包括：壳体(14)，供轮胎(102)内的气体通过的孔部(14a)贯通形成于该壳体的底面(14b)；支柱构件(16)，多个该支柱构件(16)竖立于壳体(14)的底面(14b)；基板(12)，该基板(12)在与壳体(14)的底面(14b)相对配置的下表面侧设置有具有检测孔(110a)的传感器(IC110)，并且具有多个能供支柱构件(16)的锥形部(16a)插通的安装孔(12a)；以及密封件(18)，该密封件(18)形成有将上下端面连通的贯通孔(18a)，在密封件(18)被夹持于壳体(14)与传感器IC(110)之间的状态下，利用树脂材料将壳体(14)与基板(12)固定。

Description

压力检测装置及压力检测装置的组装方法

技术领域

本发明涉及压力检测装置及其组装方法，该压力检测装置设置于轮胎内以检测轮胎压力，并且该压力检测装置将检测出的轮胎压力通过无线发送至设置于轮胎外的控制装置。

背景技术

近年来，使用轮胎压力监视系统，随时对汽车等的轮胎内气体压力(轮胎压力)进行测定，在压力下降等时，向驾驶者通知警告。在一般的轮胎压力检测系统中，在轮子的外周面的处于轮胎内部的位置上设有无线发送式的压力检测装置。若通过无线从该压力检测装置向外部的控制装置(压力监视装置)发送轮胎压力的检测结果，则控制装置判断所接收到的轮胎压力，根据需要采取压力下降警告等措施(例如参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009－184614号公报

专利文献2：日本专利第4868192号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

图6中示出了将构成上述轮胎压力检测系统的压力检测装置100设置于轮胎(轮胎橡胶)102内部的设置例。如图6所示，压力检测装置100设置于轮子(轮胎轮子)104的外周面。通过在该状态下将轮胎102安装至轮子104，从而压力检测装置100检测出轮胎102的轮胎压力，通过无线将该检测结果发送至外部的控制装置(未图示)。

图7是表示压力检测装置100的功能结构例的框图。如图7所示，压力检测装置100的基本功能结构是在印刷基板106上安装纽扣电池108、传感器IC110、微机112、无线发送IC114以及天线116而成的结构。压力检测装置100在纽扣电池108的供电下驱动微机112，通过该微机112的程序来控制传感器IC110，检测出轮胎压力，并从无线发送IC114经由天线116将该检测结果发送至外部的控制装置。传感器IC110上，用于检测气体压力的检测孔110a开口，轮胎102内的轮胎压力(例如空气压力)直接作用于该检测孔110a。

为了保护传感器IC110等多个电子元器件不受来自轮胎102的冲击或震动，压力检测装置100如图8所示，一般将安装有传感器IC110等各电子元器件的印刷基板106装入上部开口箱型的壳体118内，并利用灌封材料120将传感器IC110等电子元器件整体覆盖。

在组装上述压力检测装置100时，需要使开口形成于传感器IC110的检测孔110a不被灌封材料120填埋。因此，以往，如图9所示，通过将具有上下方向的贯通孔122a的盖部构件122覆盖在安装于印刷基板106的传感器IC110上，从而避免灌封材料120将传感器孔110a填埋。为了防止在灌封材料120固化时，盖部构件122发生位置偏移，通常利用粘接剂等将盖部构件122粘接固定于传感器IC110上。此外，图9中，为了确保附图易于理解，省略了印刷基板106上所安装的电子元器件中的微机112等。

然而，在图8所示的组装方法中，为了固定盖部构件122而使用粘接剂等，因此会产生用于该粘接的作业时间、等待粘接剂等固化而所需的时间，难以高效地进行组装作业。

本发明考虑到上述现有技术的问题而得以完成，其目的在于，提供一种压力检测装置及该压力检测装置的组装方法，能够缩短作业时间，并能进行高效的组装作业。

用于解决技术问题的手段

本发明所涉及的压力检测装置设置于轮胎内以检测轮胎压力，并且该压力检测装置将检测出的轮胎压力通过无线发送至设置于轮胎外的控制装置，该压力检测装置的特征在于，包括：壳体，供轮胎内的气体通过的孔部贯通形成于该壳体的底面；支柱构件，多个该支柱构件竖立于所述壳体的底面，其前端较细的锥形部设置于前端侧；基板，该基板在与所述壳体的底面相对配置的下表面侧设置有具有用于检测气体压力的检测孔的传感器，并且具有多个能供所述支柱构件的锥形部插通的安装孔；以及密封件，该密封件形成有将上下端面连通的贯通孔，将各支柱构件的锥形部分别插通于所述基板的各安装孔，将所述密封件夹入所述壳体的底面与所述传感器之间，从而在通过所述贯通孔将所述孔部与所述检测孔相连通的状态下，利用固化后的树脂材料将所述壳体与所述基板相固定。

另外，本发明所涉及的压力检测装置的组装方法中，该压力检测装置设置于轮胎内以检测轮胎压力，并且该压力检测装置将检测出的轮胎压力通过无线发送至设置于轮胎外的控制装置，该压力检测装置的组装方法的特征在于，在壳体的底面竖立多个支柱构件，其中，所述壳体的该底面贯通形成有供轮胎内的气体通过的孔部，所述支柱构件的前端侧设置有前端较细的锥形部，在使基板的下表面侧与所述壳体的底面相对配置的状态下，将各支柱构件的锥形部分别插通于所述基板的各安装孔，同时将密封件夹入所述壳体的底面与传感器之间，从而通过所述贯通孔使所述孔部与检测孔相连通，其中，所述基板在下表面侧设置有具有用于检测气体压力的所述检测孔的所述传感器，并且具有多个能供所述支柱构件的锥形部插通的所述安装孔，所述密封件形成有将上下端面连通的贯通孔，在所述壳体内填充树脂材料并使其固化，以将所述壳体与所述基板相固定。

根据上述结构及方法，对设置于壳体的支柱构件设置锥形部，将该锥形部贯通于基板的安装孔，从而能够使得支柱构件起到楔形支承构件的作用，防止基板产生间隙，能够牢固地支承、固定于壳体。此时，通过在壳体的底面与传感器之间夹持密封件，从而壳体、密封件与传感器形成为一体且稳定，并且，能够可靠地从外部密封住从孔部经由贯通孔到检测孔为止的流路，能够防止灌封材料等树脂材料流入该流路内，因此能缩短作业时间，高效地进行组装作业，且能防止树脂材料固化时各部件发生位置偏移。此外，利用密封件可靠地将设置于壳体的孔部的底面一侧密封，因此还能防止填充于壳体内的液体状的树脂材料经由该孔部漏出至外部。

所述支柱构件的锥形部设定成其基端的外径比所述安装孔的内径要大，而其前端的外径比所述安装孔的内径要小，该情况下，易于将锥形部插通至安装孔，且能够可靠地使锥形部起到楔形支承构件的作用。

所述支柱构件具有基部以及所述锥形部，且所述锥形部的基端位于所述基部的上端面，其中，所述基部具有比所述安装孔的内径要大的外径，所述锥形部设置于该基部的上端面，该情况下，能够利用第一段的基部的上端面容易地规定基板从壳体的底面起算的高度位置。

发明效果

根据本发明，支柱构件起到楔形支承构件的作用，能防止基板产生间隙，并能牢固地支承、固定于壳体。并且，通过在壳体的底面与传感器之间夹持密封件，从而壳体、密封件与传感器形成为一体且稳定，并且能够可靠地从外部密封住从孔部经由贯通孔到检测孔为止的流路，能够阻止灌封材料等树脂材料流入该流路内，因此能缩短作业时间，高效地进行组装作业。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的压力检测装置的功能结构的框图。

图2是表示图1所示的压力检测装置的组装方法的分解立体图。

图3是表示用图2所示的组装方法来进行组装的压力检测装置的纵向剖视图。

图4是支柱构件的立体图。

图5是用图4所示的支柱构件来支承印刷基板的状态下的主要部分放大剖视图。

图6是表示将构成轮胎压力检测系统的压力检测装置设置于轮胎内部的设置例的说明图。

图7是表示现有技术所涉及的压力检测装置的功能结构例的框图。

图8是表示图7所示的压力检测装置的组装方法的分解立体图。

图9是在将盖部构件覆盖于图7所示的压力检测装置的传感器IC上的状态下的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的压力检测装置与其组装方法之间的关系举出最佳实施方式来进行详细说明。

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的压力检测装置10的功能结构的框图。图1中，与上述图6～图9所示的参照标号相同的参照标号表示相同或同样的结构，因此起到相同或同样的功能及效果的部分省略详细说明，以下的图2～图5也同样。

本实施方式所涉及的压力检测装置10与图6所示的压力检测装置100同样地，是如下的传感器无线发送机：通过设置在轮子104的外周面的位于轮胎102内部的位置，从而检测出封入轮胎102内部的空气、氮气等气体的压力(轮胎压力)，通过无线将其检测结果发送至未图示的外部控制装置(压力监视装置)(参照图6)。也就是说，压力检测装置10与所述控制装置等一起构成随时测定轮胎102的轮胎压力、警告驾驶人等轮胎的压力下降的轮胎压力监视系统。

如图1所示，压力检测装置10的基本功能结构为：在印刷基板12上安装有纽扣电池108、传感器IC(传感器、压力传感器)110、微机112、无线发送IC114以及天线116。印刷基板(基板、印刷板)12在四个角上设有贯通板厚方向的安装孔12a，除此以外的结构与图7所示的印刷基板106相同。

因此，压力检测装置10在纽扣电池108的供电下驱动微机112，通过该微机112的程序来控制传感器IC110，检测轮胎压力，并且将其检测结果从无线发送IC114经由天线116发送至外部的控制装置。由于轮胎102内的轮胎压力(例如空气压力)直接作用于气体压力检测用的检测孔110a，因而传感器IC110能检测出轮胎压力。

图2是表示图1所示的压力检测装置10的组装方法的分解立体图，图3是以图2所示的组装方法来组装的压力检测组装10的纵向剖视图。

对于压力检测装置10，也与上述压力检测装置100同样地，采用用于保护安装于印刷基板12的传感器IC110等各电子元器件不受来自轮胎102的冲击、振动的影响的结构，但其结构及组装方法与压力检测装置100不同。

首先，对压力检测装置10的组装方法进行说明。

如图2及图3所示，压力检测组装10的组装方法中，首先，使轮胎102内的气体通过的孔部14a贯通形成于壳体14的底面14b，在壳体14的该底面14b的四个角上，竖立支柱构件(销构件)16，该支柱构件16的前端较细的锥形部16a设置于前端侧。支柱构件16的设置位置也可以不是四个角部，当然其设置个数也可以适当变更。

接着，使设有传感器IC110等的印刷基板12的下表面侧与壳体14的底面14b相对向地下降，分别将各支柱构件16的锥形部16a插入各安装孔12a。同时，形成有将上下端面连通的贯通孔18a的板状的密封件18夹持于壳体14的底面14b与传感器IC110的下表面(检测孔110a一侧的面)之间，从而利用贯通孔18a将壳体14的孔部14a与传感器IC110的检测孔110a相连通。

由此，在压力检测装置10中，设计成检测孔110a、贯通孔18a与孔部14a相互重合。此外，检测孔110a、贯通孔18a、与孔部14a如图3所示在上下方向上在一直线上相连通，除该结构以外，还可以是沿倾斜方向连通的结构；通过使贯通孔18a在密封件18的内部弯折或弯曲、来使得孔部14a与检测孔110a在俯视下的位置相错开、从而提高部件配置的自由度的结构等。

密封件18例如由矩形板状的橡胶材料、有机硅等来形成，通过按压来改变其厚度，同时使得与传感器IC110的下表面及底面14b紧密接触。因此，互相连通的孔部14a、贯通孔18a及检测孔110a成为完全从壳体14的内部空间被隔离开的管状路径那样的状态，朝壳体14的外部开口。为了易于对密封件18进行定位，贯通孔18a优选具有比壳体14的孔部14a及检测孔110a要大的内径。

将支柱构件16插入安装孔12a，在传感器IC110与壳体14之间夹持密封件18，之后，从印刷基板12的上表面一侧填充灌封材料120。若液体状的灌封材料120在壳体14的内部流动并固化，则壳体14与印刷基板12固定，并且以传感器IC110等电子元器件整体被灌封材料120覆盖的状态进行密封，由此该压力检测支柱10的组装操作完成。

灌封材料120使用用于密封一般的电子元器件的固化型树脂材料即可，例如，可举出聚氨酯树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂、硅类树脂、氟类树脂等，也可以是使用了固化剂的树脂、热固化型的树脂，此外，也可以是固化后具有柔软性的树脂等，只要能够起到所谓的灌封材料(封止材料)或密封材料的作用即可，能使用各种树脂材料。

接下来，对构成如上那样组装而成的压力检测装置10的各部件的具体结构例进行说明。

图4是支柱构件16的立体图，图5是利用图4所示的支柱构件16来支承印刷基板12的状态下的主要部分放大剖视图。如图4所示，支柱构件16是具有圆柱部(基部)16b、以及从该圆柱部16b的上端面突出的角型的锥形部16a的两段结构。锥形部16a的基端位于圆柱部16b的上端面，形成为朝向上方的前端较细的形状。锥形部16a也可以是角型以外的形状，例如还可以是圆锥状、多边形形状等，圆柱部16b也可以是棱柱状等。

如图5所示，在支柱构件16上，锥形部16a的基端的外径D1设定为印刷基板12的安装孔12a的内径D2以上，另一方面，前端的外径D3设定得比安装孔12a的内径D2要小(D3＜D2≤D1)。另外，圆柱部16b的外径D4设定得比安装孔12a的内径D2要大(D2＜D4)。

因此，压力检测装置10中，若如图3及图5所示，使支柱构件16的第二段的锥形部16a插入印刷基板12的安装孔12a中，则由于锥形部16a的基端的外径D1设定为安装孔12a的内径D2以上，且前端的外径D3设定得比安装孔12a的内径D2要小，因此，易于将锥形部16a插入安装孔12a，且支柱构件16(锥形部16a)可靠地起到楔形支承构件的作用，从而能防止印刷基板12产生间隙，牢固地进行支承、固定。另外，圆柱部16b的外径D4设定得大于安装孔12a的内径D2，因此能够利用第一段的圆柱部16b的上端面来规定印刷基板12从壳体14的底面14b起算的高度位置。

如图3所示，在将印刷基板12装入壳体14的工序完成的状态下，将印刷基板12的下表面与壳体14的底面14b之间的高度设为H1，则高度H1等于传感器IC110的高度H2与密封件18的高度H3相加后的高度(H1＝H2+H3)。也就是说，密封件18夹持于传感器IC110的下表面与壳体14的底面14b之间，设定为在被按压前的状态下(原形状。参照图3中的双点划线)，其高度H4大于高度H3。

因此，在压力检测装置10中，按压后的密封件18与传感器IC110及壳体14紧密接触，因此，壳体14、密封件18与传感器IC110形成为一体且稳定，能够可靠地从外部密封住从孔部14a经由贯通孔18a到检测孔110a为止的流路(气体流路)，能够防止灌封材料120流入该流路内，因此能缩短作业时间，高效地进行组装作业，并且还能防止灌封材料120固化时各部件发生位置偏移。此外，利用密封件18可靠地将孔部14a的底面14b一侧密封，因此还能可靠地防止填充于壳体14内的液体状的灌封材料120经由该孔部14a漏出至外部。

此外，本发明并不局限于上述实施方式，当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内自由改变。

标号说明

10、100 压力检测装置

12、106 印刷基板

12a 安装孔

14、118 壳体

14a 孔部

14b 底面

16 支柱构件

16a 锥形部

16b 圆柱部

18 密封件

18a 贯通孔

102 轮胎

104 轮子

108 纽扣电池

110 传感器IC

110a 检测孔

112 微机

114 无线IC

116 天线

120 灌封材料

122 盖部构件

Claims (2)

1.一种压力检测装置，该压力检测装置设置于轮胎内以检测轮胎压力，并且该压力检测装置将检测出的轮胎压力通过无线发送至设置于轮胎外的控制装置，该压力检测装置的特征在于，包括：

壳体，供轮胎内的气体通过的孔部贯通形成于该壳体的底面；

支柱构件，多个该支柱构件竖立于所述壳体的底面，其前端较细的锥形部设置于前端侧；

基板，该基板在与所述壳体的底面相对配置的下表面侧设置有具有用于检测气体压力的检测孔的传感器，并且具有多个能供所述支柱构件的锥形部插通的安装孔；以及

密封件，该密封件形成有将上下端面连通的贯通孔，是由上下方向的厚度会发生弹性形变的弹性构件所构成的板状的密封件，所述贯通孔具有比所述孔部和所述检测孔要大的内径，

将各支柱构件的锥形部分别插通于所述基板的各安装孔，将所述密封件夹入所述壳体的底面与所述传感器之间，从而在通过所述贯通孔将所述孔部与所述检测孔相连通的状态下，利用固化后的树脂材料将所述壳体与所述基板相固定，

所述支柱构件的锥形部设定成其基端的外径与所述安装孔的内径相等，而其前端的外径比所述安装孔的内径要小，

所述支柱构件具有基部以及所述锥形部，且所述锥形部的基端位于所述基部的上端面，所述基板被所述基部的上端面所支承，其中，所述基部具有比所述安装孔的内径要大的外径，所述锥形部设置于该基部的上端面，

所述密封件的被按压前的状态下的高度设定得比以下高度要大：即，将从所述基部的上端面到所述壳体的底面的高度减去所述传感器的高度而得的高度。

2.一种压力检测装置的组装方法，该压力检测装置设置于轮胎内以检测轮胎压力，并且该压力检测装置将检测出的轮胎压力通过无线发送至设置于轮胎外的控制装置，该压力检测装置的组装方法的特征在于，

在壳体的底面竖立多个支柱构件，其中，所述壳体的该底面贯通形成有供轮胎内的气体通过的孔部，所述支柱构件的前端侧设置有前端较细的锥形部，

在使基板的下表面侧与所述壳体的底面相对配置的状态下，将各支柱构件的锥形部分别插通于所述基板的各安装孔，同时将密封件夹入并按压在所述壳体的底面与传感器之间，从而通过所述贯通孔使所述孔部与检测孔相连通，其中，所述基板在下表面侧设置有具有用于检测气体压力的所述检测孔的所述传感器，并且具有多个能供所述支柱构件的锥形部插通的所述安装孔，所述密封件形成有将上下端面连通的贯通孔，是由上下方向的厚度会发生弹性形变的弹性构件所构成的板状的密封件，所述贯通孔具有比所述孔部和所述检测孔要大的内径，

在所述壳体内填充树脂材料并使其固化，以将所述壳体与所述基板相固定，

所述支柱构件的锥形部设定成其基端的外径与所述安装孔的内径相等，而其前端的外径比所述安装孔的内径要小，

所述支柱构件具有基部以及所述锥形部，且所述锥形部的基端位于所述基部的上端面，所述基板被所述基部的上端面所支承，其中，所述基部具有比所述安装孔的内径要大的外径，所述锥形部设置于该基部的上端面，

所述密封件的被按压前的状态下的高度设定得比以下高度要大：即，将从所述基部的上端面到所述壳体的底面的高度减去所述传感器的高度而得的高度。