CN109211460B - 流体压力传感器 - Google Patents

Abstract

一种用于感测与流体相关的压力的传感器，包括：限定用于接收流体的轴向通道的端口本体；电连接件，其在与轴向通道相对的压接部分附近延伸穿过端口本体中的开口并且与端口本体形成上密封件。端口本体内部中的支撑环和底盖形成保持密封元件的腔。感测元件暴露于轴向通道内的流体并确定压力。环形密封件由底盖保持。端口本体的压接部分被压接以提供上密封件并且将力施加在内部中的部件上，从而将环形密封件夹持在感测元件和端口本体的基部之间以形成下密封件。

Description

流体压力传感器

技术领域

本公开涉及感测技术，并且更具体地涉及用于感测流体压力的装置。

背景技术

诸如汽车压力传感器(APT)的各种压力传感器使用陶瓷电容感测元件(CSE)感测压力。已经开发了方形CSE以改进感测元件的制造，但方形CSE受限于约35巴的最大应用压力。此外，使用压接工艺(crimping process)来组装APT，所述压接工艺使金属压力端口壁在塑料基部部件上变形以保持传感器封装、加载内部密封件并且形成密封压盖，环境密封剂能够分配到所述密封压盖中。

发明内容

在一种设计的示例中，塑料基部部件被分成两个单独的部件，一个部件用以加载内部密封件，且第二个部件用以提供外部电连接。这两个部件都需要被保持在封装中并且不能移动。内部密封件和内部部件应当被可靠地加载。由于密封件和形成用于密封件的密封压盖的部件的公差，因此在密封压盖所在的位置周围可能存在缝隙，密封件能够突出到所述缝隙中。在高压系统中，垫圈经常用作防止密封件突出的构件。本公开提供了一种用以减少和控制密封件突出的机构。本主题技术克服了与传感器应用和无传感器应用相关的许多现有技术中的问题。在一个实施例的一方面中，本主题技术涉及一种具有改进的最大可允许压力范围的压力传感器，其分配载荷以有效地密封传感器，同时保持所有部件在组件中对准。本主题技术还涉及一种密封件以及用于保持密封件的部件，所述密封件和用于保持密封件的部件即使在承受高压时也能保持有效的密封并且不会妨碍感测装置的准确性。

在一个实施例中，本主题技术涉及一种用于感测流体压力的压力传感器。传感器包括端口本体，端口本体具有限定用于接收流体的轴向通道的远端。第一侧壁从端口本体的远端延伸并且终止于限定开口的近侧压接部分中。传感器具有电连接件，所述电连接件具有延伸穿过所述开口的肩部。该连接件在端口本体内具有挠性的径向凸缘。电连接件和端口本体共同限定用于多个部件的内部。位于所述内部中的支撑环具有上表面，所述上表面具有径向向内突出部，所述径向向内突出部用作肩部的止挡件并且相应地设定上表面和挠性凸缘之间的间隙。当近侧压接部分被压接在挠性凸缘上时，形成上密封件。

传感器还可以包括在内部中处于支撑环与轴向通道之间的底盖。底盖和支撑环可以形成腔并将感测元件组件保持在所述腔内。一个或多个接触垫可以布置在感测元件组件的表面上。在一些实施例中，支撑环是导电金属并且近侧压接部分将加载力施加至支撑环，以促使支撑环保持与一个或多个接触垫相接触。在一些情况下，支撑环例如也可以是比电连接件更坚硬的材料，以使得需要更大的力来使支撑环变形。在一些实施例中，环境密封剂被施加至近侧压接部分和挠性凸缘的接合部。

在一些实施例中，本主题技术涉及一种具有端口本体的压力传感器，所述端口本体具有限定轴向通道的远端。端口本体还包括从远端延伸以限定内部的第一侧壁。内部中的底盖包括侧壁和限定轴向孔的裙边。裙边具有突出部，所述突出部从裙边径向向内延伸并且终止于两个相对的环形脊部中以在其间形成凹部。内部中的感测元件经由轴向孔暴露于流体。至少部分地座置在凹部内的环形密封件被压缩在感测元件和端口本体之间以密封所述内部使其与流体隔离。由于相对的环形脊部，因此能够有利地减少或防止环形密封件的突出。

在其他实施例中，环形密封件在未被压缩时呈圆柱环的形状，所述圆柱环的形状具有外径和中央直径。此外，环形密封件在未被压缩时的外径可以小于凹部的中央直径，使得在环形密封件与凹部之间形成间隙。相对的环形脊部的内径可以大于环形密封件的中央直径。此外，相对的环形脊部中的一个环形脊部的内径可以小于环形密封件的外径。环形脊部可以为薄形，以使得当压缩力导致环形密封件在凹部内径向向外扩张时，环形脊部将弯曲且同时将所述环形密封件保持在所述凹部中。

在不同的实施例中，本主题技术涉及一种具有支撑环的长形压力传感器。至少一个轴向通道延伸穿过支撑环。压力传感器还包括电连接件，所述电连接件具有延伸到支撑环的至少一个轴向通道中的至少一个锁止件。底盖具有至少一个直立指状件，所述至少一个直立指状件延伸到支撑环的至少一个轴向通道中并且与电连接件的至少一个锁止件相联接。在一些实施例中，传感器还包括布置在底盖和支撑环之间的感测元件组件。当至少一个直立指状件联接至所述至少一个锁止件时，电连接件、支撑环、感测元件组件和底盖不能相对于彼此运动。

在一些实施例中，感测元件组件包括联接至感测元件的电路模块，所述电路模块在上表面上具有至少一个接触垫。支撑环是导电材料而且也接地。当至少一个直立指状件联接至所述至少一个锁止件时，所述至少一个接触垫保持与支撑环接触以使电路模块接地。此外，所述至少一个轴向通道中的每一个轴向通道还可以包括位于支撑环的外侧壁中的轴向凹部。当所述至少一个指状件联接至所述至少一个锁止件时，所述轴向凹部容纳所述至少一个指状件并阻止所述底盖相对于所述支撑环的扭转。

在某些实施例中，本主题技术涉及一种压力传感器，其具有限定内部的端口本体。内部中的导电支撑环具有接触表面。感测元件组件也位于所述内部中。电路模块电连接到感测元件组件并且在电路模块和接触表面之间具有至少一个垫。所述至少一个垫通过支撑环提供电接地触点，以用于防止感测元件组件上的电磁干扰。在一些实施例中，导电环与端口本体接触并且端口本体接地。此外，密封件可以提供加载力以保持所述至少一个垫和所述支撑环之间的接触。在一些实施例中，为了简化组装，支撑环围绕中央平面对称。

在其他实施例中，主题技术还涉及一种用于感测与流体相关的压力的长形压力传感器。端口本体包括限定用于接收流体的轴向通道的远端。端口本体具有从远端延伸并终止于限定开口的近侧压接部分中的第一侧壁。压力传感器具有电连接件，该电连接件具有延伸穿过所述开口的肩部。肩部在端口本体内具有挠性凸缘。电连接件和端口本体共同限定了内部。内部中的导电支撑环具有下接触表面和上表面，所述上表面具有径向向内突出部，所述径向向内突出部用作肩部的止挡件并且相应地设定上表面和挠性凸缘之间的间隙。至少一个轴向通道在导电支撑环的上表面和下表面之间延伸。至少一个锁止件从电连接件向远侧延伸到支撑环的至少一个轴向通道中。内部中的底盖包括至少一个直立指状件，所述至少一个直立指状件向近侧延伸到支撑环的至少一个轴向通道中并且与电连接件的至少一个锁止件相联接。底盖还具有限定轴向孔的裙边，该裙边具有突出部，所述突出部从裙边径向向内延伸并终止于两个相对的环形脊部中以在其间形成凹部。感测元件定位在由电连接件、支撑环和底盖限定的腔内。感测元件具有经由轴向孔暴露于流体的下表面。腔内的电路模块联接至感测元件，该电路模块具有至少一个接触垫，所述至少一个接触垫触及支撑环的下表面。环形密封件定位在凹部内，该环形密封件接触端口本体、底盖和感测元件以在轴向通道与腔之间形成下密封件。此外，近侧压接部分被压接在挠性凸缘上以形成上密封件并向导电支撑环施加力。该力保持导电支撑环与至少一个接触垫的接地电接触，以防止电路模块和感测元件上的电磁干扰。此外，该力确保环形密封件被压缩以保持下密封件。

附图说明

因此，所公开的系统的所属领域普通技术人员可以通过参考以下的附图而更容易理解如何制作和使用所公开的系统。

图1是根据本主题技术的压力传感器的正面透视图。

图2是根据本主题技术的压力传感器的分解图。

图3是根据本主题技术的压力传感器的截面图。

图4是根据本主题技术的用于压力传感器的电连接件的底部透视图。

图5A是根据本主题技术的用于压力传感器的支撑环的顶部透视图。

图5B是根据本主题技术的用于压力传感器的支撑环的底部透视图。

图6是根据本主题技术的用于压力传感器的感测元件组件的顶部透视图。

图7是根据本主题技术的用于压力传感器的底盖的透视图。

图8A是根据本主题技术的用于压力传感器且组装在一起的电连接件、感测元件组件和支撑环的顶部透视图。

图8B是根据本主题技术的用于压力传感器的电连接件、感测元件组件和支撑环的底部透视图。

图9A是根据本主题技术的用于压力传感器且组装在一起的电连接件、感测元件组件、支撑环和底盖的顶部透视图。

图9B是根据主题技术的用于压力传感器的电连接件、感测元件组件、支撑环、底盖和环形密封件的底部透视图。

图10A是根据本主题技术的压力传感器在压接之前的正面透视图。

图10B是根据本主题技术的压力传感器在压接之后的正面透视图。

图11是图10B的压力传感器的局部细节截面图。

图12A是根据本主题技术的环形密封件、底盖和感测元件组件在压接之前的放大截面图。

图12B是根据本主题技术的环形密封件、底盖和感测元件组件在压接之前的另一个放大截面图。

图12C是根据本主题技术的环形密封件、底盖、感测元件组件和端口本体在端口本体被压接之后的放大截面图。

具体实施方式

本主题技术克服了与传感器相关的许多现有技术中的问题。通过下文结合示出了本发明的代表性实施例的附图给出的某些优选实施例的详细描述，在此公开的系统和方法的优点和其他特征对于本领域普通技术人员来说将变得更加显而易见。在此使用相同的附图标记来表示相同的部件。此外，表示取向的用语例如“上”、“下”、“远”和“近”仅用于帮助描述部件相对于彼此的位置。例如，部件的“上”表面仅意在描述与该同一部件的“下”表面分离的表面。表示取向的用语不用于描述绝对取向(即，“上”部不应理解为必须总是处于上方)。

现参照图1，示出了根据本主题技术的完全组装的传感器100。传感器100非常适合于诸如汽车环境的高压环境。例如，可以在机罩下的任何地方使用传感器100，例如在机动车辆的发动机缸体上或者等同位置处用于感测机动车辆内特定流体的压力(即，油、变速箱流体、气缸压力等)。可以设想的是，传感器100也可以安装在变速箱内或变速箱外。可以设想的是，本主题技术能广泛适用于任何类型的传感器。

传感器100包括连接到电连接件104的端口本体102。端口本体102包括限定用于接收流体的轴向通道108的远端106。侧壁110从远端106延伸，终止于近侧压接部分112中。端口本体102的近侧压接部分112和电连接件104联接以形成围绕内部的上密封件，正如本文更全面地讨论的那样。电连接件104具有近端126，该近端126设有具有引脚128的母连接件，其允许内部中的电路模块(参见图2和3)与外部部件电连接。硬件附接翼122座置在端口本体102的凹部124内并且允许传感器100机械地固定到外部结构以保持传感器100就位。

现在参照图2和图3，示出了传感器100的分解图和截面图。当传感器100完全组装时(即，参见图3)，端口本体102从限定轴向通道108的远端106延伸到限定开口127的近侧压接部分112。电连接件104具有肩部150，所述肩部150延伸穿过近侧压接部分112中的开口。端口本体102和电连接件104限定用于传感器100的其他部件的内部125。

内部125封装限定内腔127的底盖130和支撑环140。腔127容纳感测元件组件134，该感测元件组件134具有经由底盖130内的轴向孔194(参见图7)暴露于轴向通道108内的流体的下表面188。感测元件组件134包括电路模块136和感测元件138。感测元件组件134经由接触引脚161与外部部件形成电连接。感测元件组件134具有感测轴向通道108内的流体压力的能力。例如，感测元件138可以包括电容感测元件、设计用于测量膜片弯曲的压阻元件等。电路模块136联接至感测元件138，以用于处理、传输和/或存储来自感测元件138的信号。

为了帮助密封腔127以与轴向通道108内的流体隔离开，环形密封件132设置在端口本体102的底表面131、底盖130和感测元件138之间以形成下密封件133。在电连接件104、端口本体102和端口本体102的内部125内的支撑环140之间还形成了上密封件135。在一些情况下，环境密封剂148帮助将上密封件的各部分密封在一起。

现在参照图4，示出了图1的传感器100的电连接件104的底部透视图。远侧接触引脚160从电连接件104突出。接触引脚161通过电路模块136上的插座180(参见图6)馈电以形成电连接。近侧接触引脚161从电连接件104伸出。外部装置可以相应地连接到接触引脚161，以在传感器100完全组装时将电路模块136安置成与外部装置电连接。

仍然参照图4，电连接件104的肩部150的尺寸被设定为装配在端口本体102内。肩部150具有围绕肩部150延伸的挠性凸缘152。当传感器100完全组装时，肩部150延伸穿过端口本体102的开口127，并且挠性凸缘152位于端口本体102的内部125中。电连接件104还具有从远端144延伸的两个锁止件154。如图所示，锁止件154构造成在相对的区域处卡住目标(即，支撑环140或底盖130)。锁止件154终止于倾斜表面156。棘爪158位于倾斜表面156近侧，所述棘爪158捕获底盖130的对应指状件196(参见图3和7)。锁止件154具有符合需求的挠性以捕获指状件196并且提供电连接件104与底盖130之间的互连。

现在参照图5A和5B，支撑环140以与传感器100的其他部件隔离的方式示出。支撑环140围绕中央平面“p”对称以允许简化组装(即，不需要对齐和/或连结多个部件)。支撑环140具有限定至少一个钥匙孔状内部轴向空隙164的近侧(或上)表面168。在一些实施例中，内部轴向空隙164不是钥匙孔状。轴向空隙164有助于形成腔127，电路模块136座置在该腔127中。支撑环140包括具有第一直径“d1”的外壁162和具有第二直径“d2”的、部分地限定了内部轴向空隙164的第一内壁163。轴向空隙164进一步由具有第三直径“d3”的第二内壁165限定，所述第二内壁165还提供了两个相对的径向突出部166。突出部166位于支撑环140的近侧表面168下方，并且用作电连接件104的肩部150的止挡件。当肩部150座置在径向突出部166内时，在近侧表面168和电连接件104的挠性凸缘152之间形成间隙208(参见图9A)。支撑环140还具有远侧接触表面170，所述远侧接触表面170与感测元件组件134对接。

两条轴向通道172在顶表面168和底表面170之间延伸穿过支撑环140。轴向通道172允许电连接件104、支撑环140和底盖130联接在一起。电连接件104的锁止件154滑过轴向通道172以使得支撑环140和电连接件104对准并且防止电连接件104相对于支撑环104旋转。源自底盖130的指状件196也滑入轴向通道172中，进而座置在支撑环140中的凹口167内，并且由锁止件154锁定。当指状件196和锁止件154锁定时，电连接件104保持抵靠在支撑环140的径向突出部166的近侧上。此外，底盖130将感测元件组件134保持抵靠在支撑环140的远侧表面170上。以这种方式，使锁止件154与指状件196相连接以防止电连接件104、支撑环140、感测元件组件134和底盖130之间发生明显的轴向和旋转运动。结果，传感器100的组装简单并且可靠。

端口本体102的作用类似于法拉第笼，用以禁止、减小或最小化射频和其他电子噪声的影响。当传感器电联接至端口本体102时，端口本体102更好地保护感测元件组件134。因此，支撑环140优选地由导电材料制成，以允许电路模块136、感测元件组件134和端口本体102之间的电联接。与端口本体102自身相比，支撑环140在必须联接至端口本体102的时候在实际防止干扰方面不太有效。在一些实施例中，电路模块136包含接触垫176(参见图6)。当感测元件组件134保持抵靠支撑环140时，接触垫176提供联接至端口本体102的改进的电联接并且进一步防止沿着感测元件组件134的电磁干扰。值得注意的是，尽管示出了两条轴向通道172、两个锁止件154以及两个指状件196，但这仅仅是作为示例。可以使用不同数量的这些部件中的每一种(即，一个、三个、四个等)来实现本主题技术的目标。

现在参照图6，示出了用于传感器100的感测元件组件134的顶部透视图。感测元件组件134包括电路模块136和感测元件138。典型地，感测元件138布置成使远端188暴露于流体通道(即，经由端口本体102中的轴向孔108而暴露)。感测元件138可以包括围绕用于测量流体通道内的压力的子感测元件(未明确示出)的陶瓷基底。例如，子感测元件可以包括电容感测元件、设计成在膜片上弯曲的压阻元件等。电路模块136直接座置在感测元件138的顶部上并且例如经由引线186而与子感测元件形成电连接。

通常，电路模块136具有用于接收、处理、存储和传输来自子感测元件的信号的各种部件。例如，电路模块136可以是包含一个或多个专用集成电路等的印刷电路板。当传感器100完全组装时，电路模块136的近端142延伸穿过支撑环140的轴向空隙164并且附接到电连接件104的远端144。该联接可以是机械联接。密封剂146密封接触引脚161与电连接件104之间的对接部。电路模块136的挠性桥接件178允许电路模块136的近端142旋转180度或更多并在方形端部174上方弯曲。电连接件104的一个或多个引脚161被钎焊或以其他方式接合至近端142上的一个或多个插座180，以在引脚161和感测元件组件134之间形成机电连接。通常，通过钎焊实现电连接件104到感测元件组件134的附接。

电路模块136的方形端部174还具有一个或多个电接触垫176。电接触垫176减少不合需要的电磁干扰，以改进感测元件组件134的性能和准确度。在一些情况下，支撑环140是导电金属，其经由连接到端口本体102的连接或者经由连接到接地导电材料的另外的连接而接地。因此，垫176可以保持与支撑环140接触，以将感测元件组件134电联接至端口本体102并防止电磁干扰。

现在参照图7，示出了用于传感器100的底盖130的顶部透视图。底盖130是圆形并且装配在端口本体102的内部125中。底盖130包括外侧壁206和内侧壁190，所述内侧壁190限定用于保持感测元件组件134的矩形凹部192。内侧壁190还包括由裙边202围绕的轴向通孔194。裙边202具有径向向内延伸并围绕轴向孔194的突出部204。突出部204终止于两个相对的环形脊部201、203以在这两个相对的环形脊部201、203之间形成凹部205(参见图12A和12B)。正如本文更全面地讨论的那样，凹部205可以保持环形密封件132。

当传感器100完全组装时，底盖130具有两个直立指状件196，其延伸穿过支撑环140的轴向通道172的凹口167并且与电连接件104的锁止件154联接。直立指状件196具有径向向内延伸的托架198，其捕获锁止件154的棘爪158。托架198部分地在矩形孔200上延伸，该托架198为指状件196提供了额外的挠性。

现在参照图8A和图8B，电连接件104、感测组件134和导电支撑环140被示出为组装在一起。电连接件104的引脚161电联接至电路模块136的插座180。电连接件104和电路模块136的近端142处于支撑环140的钥匙孔形轴向空隙164内，使得支撑环140的近侧表面168用作电连接件104的肩部150的止挡件。这相应地用于在形成上密封件135之前设定支撑环140的近侧表面168和电连接件104的挠性凸缘152之间的间隙208。间隙208为挠性凸缘152赋予在电连接件104密封到端口本体102时弯曲的空间，正如本文更全面描述的那样。

电连接件104的锁止件154延伸穿过支撑环140的轴向通道172。锁止件154的倾斜表面156和棘爪158通过轴向通道172可见并且被定位成捕获底盖130的指状件196。电路模块136的挠性桥接件178允许感测元件组件134的方形端部174沿箭头“α”弯曲，使得四个电接触垫176与支撑环140电接触并防止电磁干扰。

现在参照图9A和图9B，电连接件104、感测组件134、导电支撑环140、环形密封件132和底盖130被示出为组装在一起。环形密封件132处于底盖130内并且压在感测元件组件134的下表面188上。底盖130的指状件196延伸穿过支撑环140的轴向通道172中的凹口167，并且捕获电连接件104的锁止件154。联接在一起的指状件196和锁止件154以及它们在轴向通道172和凹口167内的位置通过阻止轴向和旋转运动而将图9A和9B的组装部件保持在一起。

现在参照图10A、图10B和图11，可以使用压接技术在传感器100上形成上(或近侧)密封件135。图10A示出了处于已经组装了部件但尚未形成上密封件135的位置处的传感器100。另一方面，图10B和图11示出了传感器100，其具有已经通过压接(建立压接的过程)而形成的上密封件135，如本文所述。

如上所述，电连接件104的肩部150在端口本体102的内部125中座置在支撑环140的突出部166上。电连接件的挠性凸缘152座置在支撑环140上方但仍处于端口本体102的内部125中。在压接之前，端口本体102具有近侧压接部分112，该近侧压接部分112的形状类似于在端口本体102的顶部处具有均匀内径的中空圆柱体(图10A)。当使用者希望形成上密封件135时，采用压接装置以径向向内和向下压迫端口本体102的近侧压接部分112。近侧压接部分112折叠到电连接件104的挠性凸缘152中并形成电连接件104、支撑环140和端口本体102之间的上密封件(参见图3)。作为上密封件135的一部分，可以在端口本体102和电连接件104之间施加环境密封剂148以进一步确保有效密封。优选地，密封剂148的位置位于端口本体102和电连接件104之间的挠性凸缘152上方。在压接过程期间，挠性凸缘152的挠性允许在压接部分112接触支撑环140时将大部分压缩力传递到支撑环140。支撑环140由比电连接件104更坚硬的材料制成(即金属对塑料)，使得支撑环140承受压缩载荷的冲击。例如，支撑环140可以由与电连接件104相比需要更大的载荷(更大的力)才能变形类似距离的材料制成。另外，挠性凸缘152和端口本体102的金属压接部分112之间的力较小，但是优选地大到足以防止在分配和固化时环境密封剂148进入。

上密封件135用于密封端口本体102的内部125。上密封件135包括端口本体102的近侧压接部分112，其用于保持传感器100的其他部件彼此靠近。例如，近侧压接部分112可以是刚性材料，并且当被压接以形成上密封件135时将电连接件104、支撑环140、感测元件组件134和底盖130保持在近侧压接部分112和端口本体102的下表面131之间。这样防止各部件之间发生明显移动，以确保当压力组件100移动或被操纵时的最小磨损并延长寿命。此外，由近侧压接部分112提供的力有助于保持电路模块136的接触垫176与支撑环140接触，以提供与感测元件组件134所用的端口本体102的电联接。上密封件135还包括环境密封剂148，以提供额外的密封。

现在参照图12A至图12C，在压接过程中施加在支撑环140上以形成上密封件135的力还导致下环形密封件132压缩，以在端口本体102、底盖104和感测元件138之间形成围绕轴向通道108的紧密密封，这是因为压缩力由支撑环140传递并且以较小的程度传递到电连接件104。因为支撑环140比塑料电连接件104更坚固，所以施加至支撑环140的压接力可以相对较大。结果，传感器100的部件可以被更有效地压缩在一起，这使得能够实现支撑环140与感测元件组件134的垫176之间的更好的电连接。图12A和12B示出了在围绕上密封件135进行压接之前环形密封件132已在底盖130内就位。图12C示出了进行压接之后的环形密封件132，压接的力已经使得下环形密封件132变形并且将其按压成与围绕轴向通道108的端口本体102的基部表面131接触。

最初，环形密封件132座置在底盖130中的凹部205内，所述凹部205被限定在相对的环形脊部201、203之间。当未被压缩时，环形密封件132成形为环面或圆柱形环。上环形脊部201从凹部205内的中央部分207略微轴向向内倾斜，以形成密封压盖的外边界壁并有助于保持环形密封件132。在一些实施例中，直的圆柱形侧壁是脊部201的优选内部形状，这是因为倾斜可能会降低密封潜力。下环形脊部203以比上环形脊部201更陡峭的坡度从中央部分207倾斜，以提供用于环形密封件132的底座并且在制造期间将环形密封件132保持在传感器100的组件中。可选地，在裙边202的最窄点211处，下环形脊部203的直径“D1”小于环形密封件132的外径“D2”，但大于环形密封件132的中央直径“D3”。与环形密封件132的较大外径D2相比，下环形脊部203的较小直径D1允许底盖130将环形密封件132保持在凹部205内的适当位置并且防止密封件132从轴向孔194中滑出。与此同时，由于下环形脊部203的直径D2大于环形密封件132的中央直径D3，因此环形密封件132的底部139在底盖130的底部下方延伸(即，环形密封件132的底部139穿过轴向孔194稍微突出)。在压接时，端口本体102的基部131与环形密封件132平齐，并且底盖130的远端与端口本体102的基部131接触以形成下密封件133。值得注意的是，坡度和尺寸仅仅示出作为示例。在其他实施例中，与一个环形脊部201、203相关的任何坡度和尺寸均可以通过另外的环形脊部201、203来实现。

如上所述，一旦施加压接力，环形密封件132便被压缩在感测元件138、底盖130和端口本体102的基部131之间以形成下密封件133(参见图12C)。典型地，环形密封件132由比底盖130更容易压缩的材料(即，与较硬的塑料相比的橡胶)形成，使得环形密封件132将在底盖130前方响应于压缩力而变形。然而，由形成凹部205的环形脊部201、203产生的斜坡形状用于在压缩密封件132时使挠曲最小化。例如，如图12C所示，由压接所施加的力主要导致环形密封件132被夹持在感测元件138和端口本体102的基部131之间。该力导致环形密封件132的高度被压缩。密封件132的初始轴向压缩使密封件132主要径向向外扩张，但也向内扩张。当密封件132被轴向压缩时，环形密封件132径向扩张并且填充环形密封件132与底盖130内的凹部205之间的间隙213。密封件132的进一步向外径向扩张受到底盖130的环形脊部201、203限制。由于体积仍然保持不变，因此密封件132继续向内扩张。由于从端口本体102的压接部分112经由支撑环140和感测元件138所施加的力，因此上环形脊部201压缩或挤压。在一些实施例中，上环形脊部201不朝向端口本体弯曲，使得从密封件132和端口本体102之间的对接部移除了任何引起弯曲所需的力，从而增加了传感器100的组件的密封能力。在一些实施例中，环形脊部203对突出部没有影响。环形脊部201的存在防止环形密封件132突出，这是因为环形脊部201允许比由于公差而可能产生的间隙更小的间隙。即使在压缩之后，环形脊部201、203也能用以将环形密封件132保持在底盖130内，并避免环形密封件132突出。这有助于提供轴向通道108中的流体与端口本体102的内部125之间的可靠密封。值得注意的是，讨论了由于压接力而形成的下密封件133，所讨论的部件在施加其他的压缩力以夹紧环形密封件132和/或将各部件(即，底盖130、环形密封件132、感测元件138和/或端口本体102)保持在一起的情况下在提供密封方面同样有效。

在另一个实施例中，描述了一种用于密封暴露于流体流的通路的组件。该组件包含第一本体、第二本体和环形密封件。第一本体包括限定轴向通道的远端、从远端延伸以限定内部的第一侧壁、以及限定轴向孔的裙边。裙边包括从裙边径向向内延伸并且终止于两个相对的环形脊部以在其间形成凹部的突出部。环形密封件至少部分地座置在凹部内。当环形密封件被压缩在第一本体和第二本体之间时，通路的内部被密封以与流体隔离开。在一些实施例中，第一本体是端口本体并且第二本体是感测元件。用于密封通路的组件可以用于密封诸如管道或其他含有流体的通路这样的部件。用于密封通路的组件在高压条件下尤为有利，其中，通路的凸缘处的公差不匹配可能会导致密封件突出的风险。

在一个实施例中，上述传感器100利用较低成本的陶瓷电容感测元件，同时显著提高了高达至少70巴的可容许压力感测(而现有技术的装置通常仅能够感测高达约35巴的压力)。此外，传感器同样精确并且能够感测至少在同样大的范围内的压力。在另一个实施例中，传感器100被设计用于70巴，但是也适用于诸如100巴的较高压力。

相关领域的普通技术人员应该意识到，在替代实施例中，若干元件的功能可以由更少的元件或单个元件来执行。类似地，在一些实施例中，任何功能元件均可以执行比关于所示实施例描述的操作更少或不同的操作。而且，为了说明的目的而显示为不同的功能元件(例如，电子元件、压力感测元件、密封件等)可以在特定的实施方式中被包含在其他的功能元件内。

尽管已经针对优选实施例描述了本主题技术，但是本领域技术人员应当容易理解，可以在不脱离本主题技术的精神或范围的情况下对本主题技术进行各种修改和/或变型。例如，每项权利要求均能够以多种引用方式从属于任何一项或全部的权利要求，即使这样的权利要求原先没有被引用。

Claims (6)

1.一种用于感测与流体相关的压力的传感器，所述传感器包括：

端口本体，所述端口本体包括：限定用于接收流体的轴向通道的远端；以及第一侧壁，所述第一侧壁从所述远端延伸并且终止于限定开口的近侧压接部分中；

电连接件，所述电连接件包括延伸穿过所述开口的肩部并且所述电连接件具有位于所述端口本体内的挠性凸缘，所述电连接件和端口本体限定用于多个部件的内部；以及

位于所述内部中的支撑环，所述支撑环具有上表面并且所述上表面具有径向向内突出部，所述径向向内突出部用作所述肩部的止挡件并且相应地设定所述上表面和所述挠性凸缘之间的间隙，

其中所述近侧压接部分压接在所述挠性凸缘上以形成上密封件。

2.根据权利要求1所述的传感器，其还包括：

在所述内部中处于所述支撑环和所述轴向通道之间的底盖，所述底盖和支撑环形成腔并将感测元件组件保持在所述腔内。

3.根据权利要求2所述的传感器，其还包括布置在所述感测元件组件的表面上的至少一个接触垫，其中：

所述支撑环是导电材料；并且

所述近侧压接部分将加载力施加至所述支撑环，以促使所述支撑环保持与所述至少一个接触垫相接触。

4.根据权利要求1所述的传感器，其中：所述传感器是压力传感器；并且所述支撑环由比所述电连接件更坚硬的材料制成。

5.根据权利要求1所述的传感器，其还包括施加至所述近侧压接部分与所述挠性凸缘的接合部的环境密封剂。

6.一种用于感测与流体相关的压力的长形传感器，其包括：

端口本体，其包括限定用于接收流体的轴向通道的远端；和从远端延伸并终止于限定开口的近侧压接部分中的第一侧壁；

电连接件，其包括延伸穿过所述开口的肩部，所述肩部在端口本体内具有挠性凸缘，电连接件和端口本体限定了内部；

在所述内部中的导电支撑环，其具有下接触表面和上表面，所述上表面具有径向向内突出部，所述径向向内突出部用作肩部的止挡件并且继而设定上表面和挠性凸缘之间的间隙；

至少一个轴向通道，其在导电支撑环的上表面和下表面之间延伸；

至少一个锁止件，其从电连接件向远侧延伸到导电支撑环的至少一个轴向通道中；

在所述内部中的底盖，其包括：至少一个直立指状件，所述至少一个直立指状件向近侧延伸到导电支撑环的所述至少一个轴向通道中并且与电连接件的所述至少一个锁止件相联接；和限定轴向孔的裙边，该裙边具有突出部，所述突出部从裙边径向向内延伸并终止于两个相对的环形脊部中以在其间形成凹部；

感测元件，其在由电连接件、导电支撑环和底盖限定的腔内，所述感测元件具有经由轴向孔暴露于流体的下表面；

在所述腔内的电路模块，其联接至感测元件，该电路模块具有至少一个接触垫，所述至少一个接触垫触及导电支撑环的下表面；和

环形密封件，其在所述凹部内，该环形密封件接触端口本体、底盖和感测元件以在轴向通道与所述腔之间形成下密封件，

其中所述近侧压接部分被压接在所述挠性凸缘上以形成上密封件并向所述导电支撑环施加力，使得：所述导电支撑环保持与所述至少一个接触垫的接触，以防止电路模块和感测元件上的电磁干扰；并且所述环形密封件被压缩以保持所述下密封件。

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