CN111279170A - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供压力传感器(100)，其不使用O型圈、密封件，为了提高防水性以及气密性而使用密封粘接剂，并且减少作业工时，能够削减该密封粘接剂的使用量。压力传感器(100)具备配置在壳体(135)的内部的内盖(136)。在内盖(136)形成有：形成于压力检测部(120)侧的内部空腔(136a)；以及设置在内部空腔(136a)与外部之间的至少一个开口部(136b)。在内部空腔(136a)配置有信号送出部(130)，在至少一个开口部(136b)贯通配置有电缆(133)，在开口部(136b)的电缆(133)的周围、以及内盖(136)的外周与壳体(135)的内周之间分别封入有密封粘接剂(137)。

Description

压力传感器

技术领域

本发明涉及压力传感器，尤其涉及要求防水性以及气密性的压力传感器。

背景技术

作为流体压检测用的压力传感器，如冷冻、冷蔵、空调设备用制冷剂用压力传感器等那样，一直以来公知有要求防水性以及气密性的压力传感器。

作为这样的压力传感器，一直以来公知有图8所示的油封入型压力传感器800、以及图9所示的电容检测型压力传感器900。以下对这些现有的压力传感器800、900进行说明。

在图8中，现有的油封入型压力传感器800具备压力导入部810、压力检测部820、以及信号送出部830。

压力导入部810具备：与配管连接且导入应进行压力检测的制冷剂等流体的接头811；与接头811连接且具有碗形状的下罩812；以及由接头811、下罩812以及后述的膜片823划分出的压力室813。

压力检测部820主要具备半导体传感器芯片821、液封室822、膜片823、以及金属制的外壳824等。在压力检测部820中，经由膜片823以及液封室822并利用半导体传感器芯片821来检测从配管经由接头811导入到压力室813的制冷剂等流体的压力。由于压力检测部820对于本领域人员来说是众所周知的，因此省略详细的说明。

信号送出部830具备：与半导体传感器芯片821电连接的连接基板831；与连接基板831连接的接线件以及接触脚等832；绝缘地保持连接基板831以及接触脚等832的主体833；确保压力检测部820与连接基板831之间的绝缘的衬垫834；固定压力检测部820以及主体833的外周的壳体835；以及夹在主体833与壳体835之间且确保防水性的大气侧O型圈836。

接着，在图9中，现有的电容检测型压力传感器900具备压力导入部910、压力检测部920、以及信号送出部930。

压力导入部910具备保护罩911、对制冷剂等流体的压力进行密封的O型圈912、以及压力室913。保护罩911一体形成为具有接头部911a、压力室凹部911b、壳体部911c、以及铆接部911d，但并不限定于此，也可以分别或者任意组合接头部911a、压力室凹部911b、以及壳体部911c来成形，并通过粘接剂或者焊接等来连接。压力室913形成于后述的传感器元件921与保护罩911的压力室凹部911b之间。

压力检测部920具备：电容检测式的传感器元件921；以及由绝缘材形成且配置在保护罩911的壳体部911c的衬垫922。传感器元件921读取导入到压力室913的制冷剂等流体的压力作为电极的变动产生的电极间的电容的变化，并作为压力信号送出至外部。传感器元件921主要由两枚电极、配置在两枚电极间的绝缘体、与两枚电极连接的引线、粘接剂、确保电极间的间隙的部件等构成，由于该结构对于本领域人员来说是众所周知的，因此省略详细的说明。

信号送出部930具备：与传感器元件921电连接的连接基板931；与连接基板931连接的接线件及接触脚等932；绝缘地保持连接基板931及接触脚等932的主体933；以及夹在主体933与保护罩911的壳体部911c之间且确保防水性的大气侧O型圈936。

在这样的现有的压力传感器800、900中，为了实现防水性以及气密性，如上所述使用了大气侧O型圈836、936、或者其它密封件。然而在O型圈、密封件所形成的气密构造中，存在以下问题：由于反复进行水中热冲击以及冻结/解冻，因而O型圈、密封件的材质收缩、膨胀，导致产生间隙而水分侵入内部的不良状况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－98685号公报

专利文献2：日本特开平6－129928号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1中，公开了一种压力传感器的发明，为了提供不使用O型圈、密封件，且不使用复杂的结构就能够减低成本并且消除上述的问题的压力传感器，具备罩部件，该罩部件从接头部件侧装配，一方开口且另一方侧的基端部与接头部件抵接，并且在该罩部件内部填充有密封粘接剂。

然而，在专利文献1所示的防水构造中，为了使密封粘接剂填充到罩部件内部整体，需要遍及整体地流入粘接剂，因此作业工时増加，并且需要使该密封粘接剂固化的工序，有缩短工时的余地。

因此，本发明的目的在于提供一种压力传感器，其能够不使用O型圈、密封件，为了提高防水性以及气密性而使用密封粘接剂，并且为了减少作业工时，削减该密封粘接剂的使用量。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，本发明的压力传感器具备：接头部，其形成有从配管导入流体的流路以及压力室；压力检测部，其检测导入到上述压力室的上述流体的压力；壳体部，其配置在上述压力检测部的与上述压力室相反的一侧且具有筒形状；以及信号送出部，其配置在上述壳体部的内部，并通过导通部件向外部送出信号，该导通部件包括从上述压力检测部向外部送出压力信号的电缆，上述压力传感器的特征在于，还具备内盖，该内盖配置在上述壳体部的内部，在上述内盖形成有：形成于上述压力检测部侧的内部空腔；以及设置在上述内部空腔与外部之间的至少一个开口部，在上述内部空腔配置有上述导通部件，在上述至少一个开口部贯通配置有上述电缆，在上述开口部的上述电缆的周围、以及上述内盖的外周与上述壳体部的内周之间分别封入有密封粘接剂。

另外，优选上述内盖通过上述壳体部的铆接加工而被固定，且遍及上述铆接加工的部分的整周封入有密封粘接剂。

另外，优选上述信号送出部包括连接基板，该连接基板连接上述压力检测部以及上述电缆。

另外，优选焊锡连接上述电缆与上述连接基板。

另外，优选上述信号送出部还包括电连接器，该电连接器连接上述电缆与上述连接基板。

另外，优选上述电连接器一体地固定于上述内盖。

另外，优选上述接头部与上述壳体部一体形成。

另外，优选上述连接基板由树脂涂层保护。

另外，优选上述压力检测部为油封入类型。

另外，优选上述压力检测部为电容检测类型。

发明的效果

根据本发明的压力传感器，不使用O型圈、密封件，而是使用密封粘接剂来提高防水性以及气密性，并且削减该密封粘接剂的使用量，由此能够改善作业性。

附图说明

图1A是作为本发明的第一实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器的纵剖视图。

图1B是图1A所示的压力传感器的俯视图。

图2是作为本发明的第二实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器的纵剖视图。

图3是作为本发明的第三实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器的纵剖视图。

图4是作为本发明的第四实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器的纵剖视图。

图5是作为本发明的第五实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器的纵剖视图。

图6是作为本发明的第六实施方式的压力传感器而示出电容检测型压力传感器的纵剖视图。

图7是作为本发明的第七实施方式的压力传感器而示出电容检测型压力传感器的纵剖视图。

图8是示出现有的油封入型压力传感器的纵剖视图。

图9是示出现有的电容检测型压力传感器的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

此外，以下的说明中的上下方向或者左右方向的概念与添附的图1A等的附图中的上下左右对应，表示各部件的相对的位置关系，而不表示绝对的位置关系。

首先，对本发明的第一实施方式进行说明。

图1A是作为本发明的第一实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器100的纵剖视图，图1B是图1A所示的压力传感器100的俯视图。

在图1A以及图1B中，压力传感器100具备压力导入部110、压力检测部120、以及信号送出部130。

压力导入部110具备：接头111，其与配管连接且导入应该进行压力检测的制冷剂等流体，例如由黄铜等金属材料成形；下罩112，其与接头111连接且具有碗形状，例如由不锈钢等金属材料成形；以及由接头111、下罩112以及后述的膜片123划分出的压力室113。此外，接头部由接头111和下罩112构成。

压力检测部120主要具备：半导体传感器芯片121；划分填充有油等的液封室122与上述的压力室113的膜片123；以及金属制的外壳124等。压力检测部120经由膜片123并利用配置在填充油等的液封室122的半导体传感器芯片121来检测导入到压力室113的制冷剂等流体的压力。油封入型的压力传感器100的压力检测部120的详细的动作对于本领域人员来说是众所周知的，例如参照专利文献1等，省略详细的说明。

信号送出部130具备连接基板131、电连接器132、132A、电缆133、衬垫134、壳体135、内盖136、以及密封粘接剂137。

连接基板131经由引线脚以及引线接合等而与压力检测部120的半导体传感器芯片121电连接，经由电连接器132、132A以及电缆133向外部送出压力检测信号。此外，无需特别准备连接基板131，也可以内置于半导体传感器芯片121。

电连接器132、132A由安装于连接基板131的插座侧电连接器132、以及与电缆133连接且能够插拔地配置于插座侧电连接器132的插头侧电连接器132A构成。

电缆133从后述的内盖136的开口部136b引出至外部。此外，如图1B所示，电缆133引出有三根(VCC、GND、VOUT)。

衬垫134例如由树脂等绝缘材形成，配置在压力检测部120与连接基板131之间，确保连接基板131等的绝缘。

壳体135具有圆柱形状，配置在压力检测部120的与压力室113相反的一侧。作为壳体135的材质，优选使用金属材料，且焊接于金属制的外壳124，特别优选使用与后述的密封粘接剂137的粘合性良好的黄铜、铜、铁镍。并且，为了可靠地进行接合，也可以在焊接部设置突起(突出部)。此外，壳体135构成壳体部。

内盖136配置在壳体135的内部，例如由树脂等绝缘材形成。在内盖136形成有：形成于压力检测部120侧的内部空腔136a；以及设置在内部空腔136a与外部之间的至少一个开口部136b。在内部空腔136a配置有信号送出部130的电缆133、电连接器132、132A等导通部件，在至少一个开口部136b贯通配置有信号送出部130的电缆133。此外，在本实施方式中，如图1B所示，在内盖136形成有用于引出三根电缆133的一个开口部136b，但并不限定于此，也可以与电缆133的根数一致地设有多个开口部136b。另外，在本实施方式中，内盖136通过铆接加工固定于壳体135，但并限定于此，也可以用其它方法来固定。

如图1B所示，密封粘接剂137分别封入内盖136的开口部136b的电缆133的周围、以及内盖136的外周与壳体135的内周之间。此外，如图1A所示，如果遍及内盖136的外周与壳体135的被铆接加工的部分的内周之间的整周封入有密封粘接剂137，则在维持较高的防水性的状态下，削减密封粘接剂137的使用量，能够降低成本。另外，作为密封粘接剂137的材质，能够使用硅系、环氧系、聚氨酯系、氟系、丙烯酸系的粘接剂。

此外，在本实施方式中，作为构成外装的部件，准备全部作为不同部件的接头111、下罩112、压力检测部120的外壳124、以及壳体135，通过焊接等将它们形成为一体，但并不限定于此，也可以如后述的图5所示，使用具有整体的形状、且由黄铜等金属材料成形为一体的保护罩511等。

如上所述，根据本发明的第一实施方式的压力传感器100，不使用O型圈、密封件，为了提高防水性以及气密性，使用密封粘接剂137，并且使用内盖136，由此能够在较高地维持防水性以及气密性的状态下削减密封粘接剂137，能够改善作业性。

以下，对本发明的第二实施方式进行说明。

图2是作为本发明的第二实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器200的纵剖视图。

在图2中，压力传感器200与图1A以及图1B所示的压力传感器100相比较，通过电缆233的焊锡连接部233a焊锡连接于信号送出部230的连接基板231这方面不同，其它方面与压力传感器100相同。对相同的构成要素标注相同的符号，并省略说明。

如上所述，根据本发明的第二实施方式的压力传感器200，能够起到与第一实施方式的压力传感器100相同的作用效果。并且，能够去除电连接器132、132A，从而能够降低成本。

以下，对本发明的第三实施方式进行说明。

图3是作为本发明的第三实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器300的纵剖视图。

在图3中，压力传感器300与图1A以及图1B所示的压力传感器100相比较，插头侧电连接器332A一体地固定于信号送出部330的内盖336这方面不同，其它方面与压力传感器100相同。对相同的构成要素标注相同的符号，并省略说明。

如上所述，根据本发明的第三实施方式的压力传感器300，能够起到与第一实施方式的压力传感器100相同的作用效果。并且，能够同时安装内盖336和插头侧电连接器332A，从而能够削减作业工时。

以下，对本发明的第四实施方式进行说明。

图4是作为本发明的第四实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器400的纵剖视图。

在图4中，压力传感器400与图3所示的压力传感器300相比较，以下方面不同：在连接基板131实施树脂涂层438，防止结露引起的绝缘下降，以及在压力检测部120的外壳124也实施树脂涂层439，使半导体传感器芯片121的静电耐力上升，其它方面与压力传感器300相同。对相同的构成要素标注相同的符号，并省略说明。

如上所述，根据本发明的第四实施方式的压力传感器400，能够起到与第三实施方式的压力传感器300相同的作用效果。并且，利用树脂涂层438，能够防止结露引起的绝缘下降，另外，利用树脂涂层439，能够使半导体传感器芯片121的静电耐力上升。

以下，对本发明的第五实施方式进行说明。

图5是作为本发明的第五实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器500的纵剖视图。

在图5中，压力传感器500与图1A以及图1B所示的压力传感器100相比较，以下方面不同：具有接头部511a、压力室凹部511b、壳体部511c以及铆接部511d，来代替接头111、下罩112、压力检测部120的外壳124以及壳体135，并且一体地具备例如由黄铜等金属材料成形的保护罩511和O型圈512，并由压力室凹部511b和膜片123划分出压力室513，其它方面与压力传感器100相同。此外，O型圈512是为了密封制冷剂等而使用的，因此不会产生反复进行水中热冲击以及冻结/解冻等现有的问题。对相同的构成要素标注相同的符号，并省略说明。

如上所述，根据本发明的第五实施方式的压力传感器500，能够起到与第一实施方式的压力传感器100相同的作用效果。并且，能够将构成压力传感器500的外装的保护罩511做成一个部件，因此能够削减作业工时，也提高气密性防水性。

以下，对本发明的第六实施方式进行说明。

图6是作为本发明的第六实施方式的压力传感器而示出电容检测型压力传感器600的纵剖视图。

在图6中，压力传感器600具备压力导入部610、压力检测部620、以及信号送出部630。压力传感器600与图5所示的压力传感器500相比较，使用电容检测型的压力检测部620来代替油封入型的压力检测部120这方面不同，其它方面与压力传感器500大致相同。对相同的构成要素标注相同的符号，并省略说明。

电容检测型的压力检测部620具备：电容检测式的传感器元件621；以及由绝缘材料形成，且为了保持O型圈612而插入到保护罩611的壳体部611c的绝缘衬垫622。传感器元件621读取导入到压力室613的制冷剂等流体的压力作为电极的变动产生的电极间的电容的变化，并作为压力信号送出至外部。传感器元件621主要由两枚电极、配置在两枚电极间的绝缘体、与两枚电极连接的引线、粘接剂、确保电极间的间隙的部件等构成，对于本领域人员来说，详细的说明是众所周知的，例如参照专利文献2等的记载，省略详细的说明。此外，O型圈612是为了密封制冷剂等而使用的，因此不会产生反复进行水中热冲击以及冻结/解冻等现有的问题。

如上所述，根据本发明的第六实施方式的电容检测型的压力传感器600，也能够起到与第一实施方式的油封入型的压力传感器100相同的作用效果。

以下，对本发明的第七实施方式进行说明。

图7是作为本发明的第七实施方式的压力传感器而示出油封入型压力传感器700的纵剖视图。

在图7中，压力传感器700与图2所示的压力传感器200相比较，设有具有覆盖下罩112、压力检测部120以及内盖136的周围的形状的铆接板735来代替壳体135这方面不同，其它方面与压力传感器200相同。对相同的构成要素标注相同的符号，并省略说明。

铆接板735由金属材料等形成为大致圆柱形状，在压力导入部110侧的端部形成有向内周侧屈曲的凸缘部735b。铆接板735配置成，例如下罩112与金属制的外壳124通过焊接固定之后，凸缘部735b与下罩112接触，例如通过焊接或者压入等固定于下罩112。

在铆接板735的与凸缘部735b对置的一侧，形成有用于通过铆接加工来固定内盖136的铆接部735a。另外，如图7所示，在压力传感器700中，在与图2所示的压力传感器200相同的位置封入有密封粘接剂137，但也可以进一步在下罩112的外周与凸缘部735b的内周之间封入有密封粘接剂737。密封粘接剂737的材质既可以是与密封粘接剂137相同的材质、也可不是不同的材质。

如上所述，根据本发明的第七实施方式的压力传感器700，能够起到与第二实施方式的压力传感器200相同的作用效果。并且，通过设置具有覆盖下罩112、压力检测部120以及内盖136的周围的形状的铆接板735，能够不增加作业工时并提高防水性能。

如以上说明的那样，根据本发明的压力传感器，不使用O型圈、密封件，为了提高防水性以及气密性而使用密封粘接剂，并且使用内盖，由此能够在较高地维持防水性以及气密性的状态下削减密封粘接剂，从而能够改善作业性。

符号的说明

100、200、300、400、500、600、700—压力传感器，110、510、610—压力导入部，111—接头，112—下罩，113、513、613—压力室，120、520、620—压力检测部，121—半导体传感器芯片，122—液封室，123—膜片，124、524—外壳，130、230、330、430、530、630、730—信号送出部，131、231、631—连接基板，132、132A、332A、632、632A—电连接器，133、233、633—电缆，134—衬垫，135—壳体，136、336、536、636—内盖，137、737—密封粘接剂，233a—焊锡连接部，438、439—树脂涂层，511、611—保护罩，511a、611a—接头部，511b、611b—压力室凹部，511c、611c—壳体部，511d、611d、735a—铆接部，512、612—O型圈，621—传感器元件，622—检测部衬垫，735—铆接板，735b—凸缘部。

Claims (10)

1.一种压力传感器，其具备：

接头部，其形成有从配管导入流体的流路以及压力室；

压力检测部，其检测导入到上述压力室的上述流体的压力；

壳体部，其配置在上述压力检测部的与上述压力室相反的一侧且具有筒形状；以及

信号送出部，其配置在上述壳体部的内部，并通过导通部件向外部送出信号，该导通部件包括从上述压力检测部向外部送出压力信号的电缆，

上述压力传感器的特征在于，

还具备内盖，该内盖配置在上述壳体部的内部，

在上述内盖形成有：

形成于上述压力检测部侧的内部空腔；以及

设置在上述内部空腔与外部之间的至少一个开口部，

在上述内部空腔配置有上述导通部件，在上述至少一个开口部贯通配置有上述电缆，

在上述开口部的上述电缆的周围、以及上述内盖的外周与上述壳体部的内周之间分别封入有密封粘接剂。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

上述内盖通过上述壳体部的铆接加工而被固定，且遍及上述铆接加工的部分的整周封入有密封粘接剂。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

上述信号送出部包括连接基板，该连接基板连接上述压力检测部以及上述电缆。

4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，

焊锡连接上述电缆与上述连接基板。

5.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，

上述信号送出部还包括电连接器，该电连接器连接上述电缆与上述连接基板。

6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，上述电连接器一体地固定于上述内盖。

7.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，上述接头部与上述壳体部一体形成。

8.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，上述连接基板由树脂涂层保护。

9.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，上述压力检测部为油封入类型。

10.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，上述压力检测部为电容检测类型。

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