CN112243492B - 压力传感器模组 - Google Patents

Abstract

提供一种能够提高装配时的作业效率的压力传感器模组。是一种基于基准压力和流体压力的压差而检测流体压力的压力传感器模组，具备：壳体；传感器元件，能够分别接触基准压力以及流体压力；支承部件，支承传感器元件并且被保持于壳体；第一压力通路，向传感器元件的第一接触面引导流体压力；第二压力通路，相对于第一压力通路被密封，向传感器元件的第二接触面引导基准压力，支承部件是将能够弹性变形的弹性材料部和硬质材料部一体化而成的构造物，所述弹性材料部具有将第一压力通路和第二压力通路密封的功能，所述硬质材料部与弹性材料部相比刚性更高。

Description

压力传感器模组

技术领域

本发明涉及一种检测流体压力的压力传感器模组。

背景技术

以往公知有作为相对于基准流体压力的相对压力而检测流体压力的方式的压力传感器模组。在该压力传感器模组中，使用粘接剂或者弹性橡胶密封件而将传感器元件与壳体之间气密地密封。

例如在专利文献1中公开有作为密封件而采用粘接剂的压力传感器模组。此外在专利文献2中公开有作为密封件而采用了单体的弹性密封部件的压力传感器模组。

专利文献1：美国专利申请公开第2011/016981号说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2011/016982号说明书。

但是在专利文献1以及2所公开的压力传感器模组中，压力传感器模组自身的装配作业不一定是高效的。例如为了制造专利文献1所公开的压力传感器模组，需要涂敷粘接剂的装置，并且需要使涂敷后的粘接剂硬化的工序。

此外为了令压力传感器模组自身的长度或者宽度为例如10mm以下左右，在专利文献2所公开的压力传感器模组中，被配置在既定的位置的弹性密封部件变得极小，装配作业时的处理并不容易。

进而，专利文献1以及2所公开的压力传感器模组是将传感器元件载置于壳体的既定的表面而装配的模组。因此，在制造时存在传感器元件从既定的位置跳出、翻转的问题。

发明内容

本发明提供一种能够提高装配时的作业效率的压力传感器模组。

为了解决上述课题，根据本发明的一个技术方案，提供一种压力传感器模组，基于基准压力和流体压力的压差而检测流体压力，其特征在于，具备：壳体；传感器元件，能够与基准压力以及流体压力的各自接触；支承部件，支承传感器元件并且被保持于壳体；第一压力通路，向传感器元件的第一接触面引导流体压力；第二压力通路，相对于第一压力通路被密封，向传感器元件的第二接触面引导基准压力，支承部件是将能够弹性变形的弹性材料部与硬质材料部一体化而成的构造物，所述弹性材料部具有将第一压力通路和第二压力通路密封的功能，所述硬质材料部与弹性材料部相比刚性更高。

根据如以上说明的本发明，能够提高压力传感器模组的装配时的作业效率。

附图说明

图1是本发明的实施方式的压力传感器模组的分解立体图。

图2是同实施方式的压力传感器模组的分解剖视图。

图3是同实施方式的压力传感器模组的剖视图。

图4是同实施方式的压力传感器模组的支承部件的上方立体图。

图5是同实施方式的压力传感器模组的支承部件的下方立体图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的适宜的实施方式进行详细说明。另外，在本说明书以及附图中，关于实质上具有相同功能结构的结构要件，通过附加相同的附图标记而省略重复说明。

另外，在以下的说明中，为了方便上而将罩40侧作为上方，将进气口12侧作为下方而进行说明。

参照图1至图 5说明本实施方式的压力传感器模组1的结构例。图1示出压力传感器模组1的分解立体图。图2示出压力传感器模组1的分解剖视图，图3示出压力传感器模组1的剖视图。图 4是从上方观察支承部件70的立体图。图 5是从下方观察支承部件70的立体图。在图2至图5中罩40的弹性材料部41以及支承部件70的弹性材料部81用点影线表示。

压力传感器模组1具备：壳体10、支承部件70、传感器元件30以及罩40。

＜壳体＞

壳体10由例如树脂材料的成形品构成，具有大致长方体状的主体部10a。壳体10具有被突设在主体部10a的下表面的进气口12。进气口12具有中空的大致圆筒形状，具有成为流入通路11的内部空间。

进气口12被插入至测量流体压力的对象的未图示的容器内。进气口12和容器被例如未图示的套环密封件等气密地密封。

壳体10具有被立设于主体部10a的上表面的第一分隔壁14以及第二分隔壁15。第一分隔壁14沿壳体10的上表面的外缘以俯视大致矩形的方式立设。第二分隔壁15在第一分隔壁14的内侧，与第一分隔壁14隔开间隔而以俯视大致矩形的方式立设。

在由第二分隔壁15围成的内侧空间中配置由支承部件70支承的传感器元件30。在第二分隔壁15的内侧空间的大致中央设置有连通路13，所述连通路13与作为进气口12的内部空间的流入通路11连通。在第二分隔壁15的内周面的一部分设置有固定支承部件70的位置的多个肋19。

壳体10具备突设于主体部10a的一个侧表面的连接器93。连接器93具有中空的筒状。在壳体10中埋设有例如由金属构成的导电的母线90。母线90的一端部在连接器93的内部空间露出。母线90的另一端部在第二分隔壁15的内侧空间作为连接端子91而露出。

壳体10在主体部10a的侧表面具备凹部17以及凸部18。凹部17以及凸部18成为罩40被安装时的卡合部。凹部17或者凸部18在图示之外也可以具备适当的数量。

壳体10的主体部10a具有内部通路16a、16b，所述内部通路16a、16b其一方的端部在上表面开口，另一方的端部在下表面或者侧表面开口。内部通路16a、16b构成第二压力通路60的一部分。

＜罩＞

罩40是将具有密封功能的弹性材料部41和与弹性材料部41相比刚性更高的硬质材料部45一体化而成的构造物。罩40具有下方侧开口的大致长方体状。罩40以覆盖传感器元件30以及支承部件70的方式被安装于壳体10。

弹性材料部41是由例如热塑性弹性体或者液态硅橡胶中的一种或者将多种配合而成的材料构成的结构部分。弹性材料部41与期望的密封功能对应而具有适当的弹性。硬质材料部45是由例如ABS、聚碳酸酯、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或者聚酰胺等的树脂材料构成的结构部分。硬质材料部45与弹性材料部41相比刚性更高。

硬质材料部45构成罩40的基体部分。硬质材料部45具备构成第二压力通路60的一部分的流通孔48。硬质材料部45在侧表面具备卡止部46以及开口部47。卡止部46以及开口部47成为向壳体10安装罩40时的卡合部。卡止部46以及开口部47在图示之外也可以具备适当的数量。

弹性材料部41被一体地组装于作为基体部分的硬质材料部45而形成。弹性材料部41的一部分被配置于被形成在硬质材料部45的流通孔48的一部分，对穿通侧表面的流通孔48进行密封。

此外弹性材料部41具有都为俯视大致矩形的第一罩密封部41a、第二罩密封部41b以及第三罩密封部41c。第一罩密封部41a被配置在内侧，第三罩密封部41c被配置在外侧，在第一罩密封部41a和第三罩密封部41c之间配置第二罩密封部41b。

第一罩密封部41a在下端部与传感器元件30的第二接触面33弹性接触。第一罩密封部41a的内侧空间构成第二压力通路60的一部分。第一罩密封部41a在与传感器元件30的第二接触面33弹性接触的状态下具有将第一罩密封部41a的内侧的第二压力通路60和第一罩密封部41a的外周侧的空间密封的功能。

第一罩密封部41a与传感器元件30弹性接触，从而传感器元件30的电连接部35相对于母线90的连接端子91被压紧。由此传感器元件30和母线90的电连接的可靠性被提高。

第二罩密封部41b在内周部与壳体10的第二分隔壁15的外周面弹性接触。第二罩密封部41b具有将形成于壳体10的上表面的第二分隔壁15的内侧的空间与形成于第二分隔壁15的外周侧的第二压力通路60密封的功能。

第三罩密封部41c在内周部与壳体10的第一分隔壁14的外周面弹性接触。第三罩密封部41c具有将形成于第三罩密封部41c的内侧空间的第二压力通路60与罩40的外部空间密封的功能。

另外，通过第一罩密封部41a与传感器元件30的第二接触面33抵接、第二罩密封部41b与第二分隔壁15的外周面抵接而划分形成的空间作为配置母线90的连接端子91、传感器元件30等的电连接空间99而起作用（参照图3）。

＜支承部件＞

支承部件70是将具有密封功能的弹性材料部81与比弹性材料部81刚性高的硬质材料部75一体化而成的构造物。支承部件70被配置在壳体10的第二分隔壁15的内侧空间，由形成于第二分隔壁15的内周面的多个肋19定位。

支承部件70具备：第一密封部83、第二密封部85、引导部77、分隔壁部79a、79b以及传感器支承肋87a~87d。在此列举的结构要件中的第一密封部83、第二密封部85以及传感器支承肋87a~87d成为弹性材料部81的一部分。此外引导部77以及分隔壁部79a、79b成为硬质材料部75的一部分。

弹性材料部81是由例如热塑性弹性体或者液态硅橡胶中的一种或者将多种配合而成的材料构成的结构部分。弹性材料部81与期望的密封功能对应而具有适当的弹性。硬质材料部75是由例如ABS、聚碳酸酯、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或者聚酰胺等的树脂材料构成的结构部分。硬质材料部75与弹性材料部41相比具有更高的刚性。

第一密封部83具有俯视大致椭圆形的环状，被设置在相当于支承部件70的上表面的第一表面71的大致中央。第二密封部85具有俯视大致椭圆形的环状，被设置在相当于支承部件70的下表面的第二表面73的大致中央。在由第一密封部83以及第二密封部85包围的内侧的空间配置有硬质材料部75的一部分。

由硬质材料部75构成的引导部77被从第二密封部85的内侧的空间向下方突设。引导部77被插入壳体10的连通路13内。在引导部77和连通路13的内周面之间形成间隙而能使流体压力通过。

由第一密封部83以及第二密封部85围成的内侧的空间的硬质材料部75的中央具有将第一表面71和第二表面73连通的贯通孔78。贯通孔78与引导部77的上端邻接而设置。贯通孔78构成将流体压力向传感器元件30的第一接触面31引导的第一压力通路50的一部分。

分隔壁部79a、79b从支承部件70的第一表面71的一个方向的两端部朝向上方而立设。传感器支承肋87a、87b被配置在分隔壁部79a的两端部。各个传感器支承肋87a、87b比分隔壁部79a向一方向的中央侧伸出。

传感器支承肋87c、87d被配置在分隔壁部79b的两端部。各个传感器支承肋87c、87d比分隔壁部79b向一方向的中央侧伸出。传感器元件30由四个传感器支承肋 87a~87d弹性支承。

第一密封部83的上端与传感器元件30的第一接触面31弹性接触。第一密封部83的内侧空间构成第一压力通路50的一部分。第一密封部83在与传感器元件30弹性接触的状态下具有将第一密封部83的内侧的第一压力通路50与第一密封部83的外侧的电连接空间99密封的功能。

第二密封部85的下端与壳体10的连通路13的周围的表面弹性接触。第二密封部85具有将第二密封部85的内侧的第一压力通路50与第二密封部85的外侧的电连接空间99密封的功能。

＜传感器元件＞

传感器元件30由保持于壳体10的支承部件70弹性支承。传感器元件30的电连接部35与配备于壳体10的母线90的连接端子91接触而被电气连接。

经由第一压力通路50（参照图3）而被导入的流体压力与传感器元件30的下表面即第一接触面31接触。第一压力通路50构成为包含作为壳体10的进气口12的内部空间的流入通路11、壳体10的连通路13以及支承部件70的贯通孔78。第一压力通路50由支承部件70的第一密封部83以及第二密封部85被相对于电连接空间99密封。

经由第二压力通路60（参照图3）而被导入的基准压力与传感器元件30的上表面即第二接触面33接触。第二压力通路60构成为包含形成于壳体10的内部通路16a、16b以及形成于罩40的流通孔48。第二压力通路60由罩40的第一罩密封部41a以及第二罩密封部41b被相对于电连接空间99密封。第二压力通路60借助第三罩密封部41c抑制水滴、尘埃的直接的进入。

这样一来第一压力通路50和第二压力通路60借助第一密封部83以及第二密封部85被互相地密封。传感器元件30基于在第一接触面31受到的流体压力和在第二接触面33受到的基准压力的差而输出检测信号。第二压力通路60例如被大气开放，在该情况下基准压力是大气压。

＜装配方法＞

本实施方式的压力传感器模组1被以如下方式装配。

（支承部件的组装）

将支承部件70配置在壳体10上。此时首先将支承部件70的引导部77插入至壳体10的连通路13。在引导部77被连通路13引导的同时支承部件70被推入。支承部件70由形成于壳体10的第二分隔壁15的内周面的多个肋19定位。这样能够将支承部件70容易地配置于既定位置。

（传感器元件的组装）

将传感器元件30配置在支承部件70上。传感器元件30由支承部件70的四个传感器支承肋87a~87d弹性支承。传感器元件30的第一接触面31与支承部件70的第一密封部83的上端接触。

（罩的组装）

将罩40安装于壳体10的上表面侧。此时罩40的卡止部46以及开口部47与壳体10的凹部17以及凸部18卡合，罩40被固定于壳体10。

在组装了罩40的状态下，罩40的第一罩密封部41a与传感器元件30的第二接触面33弹性接触。此外罩40的第二罩密封部41b与壳体10的第二分隔壁15的外周面弹性接触。由此，电连接空间99和第二压力通路60被气密地密封。

此外罩40的第三罩密封部41c与壳体10的第一分隔壁14的外周面弹性接触。由此能够降低向第二压力通路60水滴、尘埃直接进入的问题。

此外利用第一罩密封部41a的弹力，传感器元件30的电连接部35被推压于母线90的连接端子91。由此，传感器元件30和母线90的电气的连接能够容易地确立。

进而，支承部件70的第一密封部83与传感器元件30的第一接触面31弹性接触，并且第二密封部85与壳体10的上表面中的连通路13的周围的表面弹性接触。由此，电连接空间99和第一压力通路50被气密地密封。

这样，本实施方式的压力传感器模组1能够保证第一压力通路50以及第二压力通路60的密封功能以及传感器元件30和母线90的电气连接，同时能够高效地进行装配作业。

本实施方式的压力传感器模组1能够使传感器元件30支承于支承部件70而进行装配作业，所述支承部件70是将具有密封功能的弹性材料部81和比弹性材料部81刚性高的硬质材料部75一体化而成的部件。因而能够减少传感器元件30跳出、翻转的问题。

以上，参照附图关于本发明的优选的实施方式详细地进行了说明，但本发明不限定于相关的例子。只要是具有本发明所述技术领域的通常的知识的人员，在权利要求书所述的技术的思想范畴内显然可以想到各种变更例或修正例，关于这些当然也属于本发明的技术范围。

例如在上述实施方式中构成为支承部件70的引导部77被插入壳体10的连通路13，但本发明不限定于相关例子。支承部件70的引导部77也可以插入在壳体10中另外形成的孔部或者凹部。此外，在上述实施方式中，支承部件70的引导部77为硬质材料部75的一部分，但引导部77也可以是弹性材料部的一部分。

附图标记

1…压力传感器模组、10…壳体、11…流入通路、13…连通路、30…传感器元件、31…第一接触面、33…第二接触面、40 …罩、41…弹性材料部、41a…第一罩密封部、41b…第二罩密封部、41c…第三罩密封部、45 硬质材料部、48…流通孔、50…第一压力通路、60…第二压力通路、70…支承部件、75…硬质材料部、77…引导部、78…贯通孔、81…弹性材料部、83…第一密封部、 85…第二密封部。

Claims (7)

1.一种压力传感器模组（1），基于基准压力和流体压力的压差而检测前述流体压力，其特征在于，

具备：

壳体（10）；

传感器元件（30），能够与前述基准压力以及前述流体压力的各自接触；

支承部件（70），支承前述传感器元件（30）并且被保持于前述壳体（10）；

第一压力通路（50），向前述传感器元件（30）的第一接触面（31）引导前述流体压力；

第二压力通路（60），相对于前述第一压力通路（50）被密封，向前述传感器元件（30）的第二接触面（33）引导前述基准压力，

前述支承部件（70）是将能够弹性变形的弹性材料部（81）和硬质材料部（75）一体化而成的构造物，所述弹性材料部（81）具有将前述第一压力通路（50）与前述第二压力通路（60）密封的功能，所述硬质材料部（75）与前述弹性材料部（81）相比刚性更高。

2.如权利要求1所述的压力传感器模组（1），其特征在于，

前述支承部件（70）的前述弹性材料部（81）具备密封部（83、85），

所述密封部（83、85）被形成在支承前述传感器元件（30）的第一表面（71）以及位于前述第一表面（71）的背面的第二表面（73）。

3.如权利要求2所述的压力传感器模组（1），其特征在于，

前述支承部件（70）具备将前述第一表面（71）和前述第二表面（73）连通的贯通孔（78），

前述密封部（83、85）形成为将前述贯通孔（78）的开口的周围包围的环状。

4.如权利要求2或3所述的压力传感器模组（1），其特征在于，

前述壳体（10）具备：流入通路（11），构成前述第一压力通路（50）的一部分；连通路（13），使前述流入通路（11）与配置有前述传感器元件（30）的空间侧连通，

前述支承部件（70）在前述第二表面（73）侧具备引导部（77），所述引导部（77）被插入至设置于前述连通路（13）或者前述壳体（10）的孔或者凹部。

5.如权利要求2或3所述的压力传感器模组（1），其特征在于，

前述压力传感器模组（1）具备配备连接端子（91）的电连接空间（99），所述连接端子（91）是安装于前述壳体（10）的母线（90）的连接端子（91），且与前述传感器元件（30）的电连接部（35）接触，

前述密封部（83、85）通过将前述第一压力通路（50）和前述电连接空间（99）密封而将前述第一压力通路（50）和前述第二压力通路（60）密封。

6.如权利要求5所述的压力传感器模组（1），其特征在于，

前述压力传感器模组（1）具备被安装于前述壳体（10）的罩（40），

前述罩（40）具备构成前述第二压力通路（60）的一部分的流通孔（48），

前述罩（40）是将能够弹性变形的弹性材料部（41）和硬质材料部（45）一体化而成的构造物，所述弹性材料部（41）具有将前述电连接空间（99）与前述第二压力通路（60）密封的功能，所述硬质材料部（45）比弹性材料部（41）刚性高。

7.如权利要求2或3所述的压力传感器模组（1），其特征在于，

前述支承部件（70）在前述第一表面（71）具备分隔壁部（79a、79b），

将前述传感器元件（30）定位或者保持的肋（87a~87d）被一体地形成于前述分隔壁部（79a、79b）。

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