CN115824307A - 一种机油温度压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机油温度压力传感器，包括电气接插件、压力敏感元件、塑料基座，塑料卡板，热敏电阻等零部件；压力传感器元件与电气连接件之间设置有柔性调理电路板，压力传感器元件与柔性调理电路板电连接，柔性调理电路板带有导电延伸部分，延伸部分端面设有焊盘，实现热敏电阻与柔性电路板的电气连接。柔性调理电路板与压力传感器单元、温度传感器单元的耦合实现了柔性调理电路对压力信号与温度信号的同时处理与转换，得到了温度、压力集成式传感器，结构简单、紧凑，便于安装于测试环境中，应用范围更广。结构上，热敏电阻与压力介质隔离，避免了热敏电阻长期泡在压力介质中易引起的腐蚀、感温失效等风险。

Description

一种机油温度压力传感器

技术领域

本发明涉及传感器的技术领域，尤其是涉及一种机油温度压力传感器。

背景技术

机油温度压力传感器是汽车及工业领域应用中的一种重要部件，用于检测被测介质的温度及压力信号，信号经过调理电路处理后转换为电信号信息输出。而目前市场上的传感器多为只能测量压力数值，例如专利CN202090978U公开了一种集成式机油压力传感器，包括传感器结合体，机油压力传感器，活结螺栓，机油压力传感器与活结螺栓通过螺栓固接为一体，组成传感器结合体。可见，专利CN202090978U公开的机油压力传感器仅有监测压力的功能，对于机油的温度没有进行监测。但是，随着自动化监控技术日益发展，仅有压力输出功能的传感器已无法满足需要。实际使用中，一个位置往往需要同时测量多个参数，尤其发动机机油压力、商用空调等，温度和压力参数时常需要同时获取，这样既可以保证对测量型号的获取，同时也可以降低传感器成本。因此，亟需设计一种可以同时获取温度和压力参数的机油温度压力传感器。

除了同时获取温度和压力参数外，还需要对现有技术中存在的传感器的可靠性进行相应的结构设计。由于油压检测的过程需要在发动机工作中进行，其工作的条件温度变化明显，同时在车辆行驶过程中，路况条件也将对检测产生影响。发动机所承担的是巨大的热量载荷、冲击、振动等，所以传感器的工况也随之受到高温、湿度、冲击、振动、腐蚀、油污等恶劣环境的负面影响。所以可靠性是产品设计首先考虑的问题，可靠性设计和产品的可靠性分析贯穿着整个研制的过程中。因此，亟需对机油温度压力传感器进行结构升级，保证其装配牢固，避免介质对热敏电阻的腐蚀，且能提高生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种机油温度压力传感器，该种机油温度压力传感器结构紧凑、尺寸小、易于组装、成本低廉。

为实现上述目的，本发明的机油温度压力传感器的具体技术方案如下：

一种机油温度压力传感器，包括电气接插件和外壳，电气接插件与外壳围合成容置腔体，容置腔体内沿电气接插件至外壳的方向顺次安装有柔性电路板、压力敏感元件以及模块组，也就是说，压力敏感元件与电气接插件之间连有柔性电路板，其中，压力敏感元件为陶瓷压力敏感元件；模块组包括基座，基座的侧面开设有第一导向槽，基座的底面开设有与第一导向槽相连接的第二导向槽；基座为塑料材质；

柔性电路板与延伸部的一端连接，延伸部沿第一导向槽和第二导向槽弯折，也就是说，柔性电路板紧贴基座侧面的第一导向槽，沿第一导向槽弯折；柔性电路板弯折后，紧贴基座底部的第二导向槽；

延伸部的另一端设有焊盘，焊盘连接有温度感应元件；也就是说，柔性电路板的结构带有较长的延伸部，延伸部的材质与柔性电路板本体保持一致，延伸部另一端设有两孔及焊盘；

通过柔性电路板的结构设计，增加与温度感应元件即热敏电阻焊接的延伸部分，延伸端部设有焊盘，热敏电阻与柔性电路板锡焊连接，实现了由温度转化为电的信号转变。

进一步，所述温度感应元件为热敏电阻，具体的，温度感应元件为引脚焊接式NTC热敏电阻，温度感应元件包括两根热敏电阻引线以及连接在热敏电阻引线一端的感温探头，热敏电阻引线的另一端设有焊接部，焊盘上开设有两个焊孔，焊接部穿过焊孔后与焊盘锡焊固定，基座的底部设有用于避免焊接部和基座底面产生干涉的凹槽；也就是说，延伸部弯折后，热敏电阻垂直向下，基座底部的凹槽避让焊点，避免焊接部与基座的结构发生干涉。

进一步，两个焊孔之间设有连接槽，两个焊孔通过连接槽相互连通；两孔之间通过间隙相通，焊接部即热敏电阻焊头较容易插入，避免了两孔独立导致的电阻焊头较难插入孔内的问题，同时也提高了焊接效率。

进一步，所述电气接插件两侧设有互相对称的第一接插件卡件以及第二接插件卡件，基座两侧设有与第一接插件卡件、第二接插件卡件相配合的卡槽结构，用于实现基座与电气接插件的卡扣连接。

进一步，所述第二导向槽中设有第一定位圆柱，延伸部上开设有与第一定位圆柱相配合的定位孔，用于实现延伸部的定位；也就是说，基座底部的第二导向槽中的第一定位圆柱与柔性电路板的延伸部的定位孔配合，实现延伸部的定位作用。

进一步，所述延伸部通过卡板与第二导向槽的配合固定在基座上，也就是说，通过卡板与基座之间的第二导向槽配合固定柔性电路板的延伸部；卡板为塑料材质。

进一步，所述外壳的内底面开设有定位圆柱槽，基座的底部设有与定位圆柱槽相配合的第二定位圆柱，用于实现基座的定位；也就是说，基座底面设有第二定位圆柱，与外壳杯底的定位圆柱槽装配实现定位，避免基座转动。

进一步，所述基座开设有第一介质压力孔，压力敏感元件的底部与基座围合成压力腔室，第一介质压力孔的一端与压力腔室连通，压力敏感元件与基座之间安装有用于起密封作用的第一O型圈；外壳的内底面开设有O型圈安装槽，第一介质压力孔的另一端与O型圈安装槽连通；也就是说，基座底面设有第一介质压力孔，与外壳侧边偏心孔即第二介质压力孔实现对接，外壳设有O型圈安装槽，保证密封的情况下实现介质由第二介质压力孔进入，流入基座的第一介质压力孔并将压力传导给压力敏感元件；这一好处在于，实现了压力介质与温度感应元件即热敏电阻的分离，避免热敏电阻与介质接触，降低了由于介质影响的热敏电阻工作失效风险。

进一步，所述外壳贯穿开设有第二介质压力孔，第二介质压力孔的一端与O型圈安装槽连通，O型圈安装槽内安装有第二O型圈。

进一步，所述外壳中部设有用于容纳温度感应元件的容置槽，容置槽的底部为闭口，用于实现温度感应元件与外壳的封装，即外壳中心设有一盲孔用于热敏电阻装配；容置槽的底部内侧设有导热层，导热层包裹温度感应元件的底端；也就是说，热敏电阻通过外壳底部的盲孔即容置槽实现装配和保护，盲孔内部设有导热材料，导热材料层包裹于热敏电阻头部，保证了介质温度的响应时间；这样的结构设计好处在于，压力介质流通回路与热敏电阻完全隔离，避免了传感器长久使用中，由于介质腐蚀导致的热敏电阻感温失效的风险。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、通过柔性电路板的结构设计，增加与热敏电阻焊接的延伸部分，延伸端部设有焊盘，热敏电阻与柔性电路板锡焊连接，实现了由温度转化为电的信号转变；同时，焊孔之间通过间隙相通，提高了焊接效率。

二、设有基座塑料件结构，一方面塑料件两侧带有卡槽结构，与电气插座上的卡接件实现卡扣连接；另一方面，基座侧边设有导向槽，使得柔性电路板延伸部分沿导向槽弯折。同时，导向槽底部设有凸台结构，与柔板上的腰型孔配合实现柔板辅助定位。基座卡槽即滑轨的设计与卡板装配实现柔板的最终定位。

三、基座结构上除了实现热敏电阻与柔性电路板延伸部分的装配外，还设有压力孔保证压力介质将压力信号传递给陶瓷压力敏感元件；

四、外壳中心设有盲孔，热敏电阻插入后保证了热敏电阻的装配；另一方面，外壳侧面设有第二介质压力孔，杯底设有密封圈槽，实现了压力介质由外壳进入基座压力中，进而传递给陶瓷压力敏感元件。这样的结构设计好处在于，压力介质流通回路与热敏电阻完全隔离，避免了传感器长久使用中，由于介质腐蚀导致的热敏电阻感温失效的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构分解示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明的另一方向的剖视图；

图4为本发明的装配示意图；

图5为本发明中的压力敏感元件与柔性电路板的示意图；

图6为本发明中的焊盘的示意图；

图7为本发明去除外壳后的组装示意图；

图中标记说明：

1、电气接插件；101、第一接插件卡件；102、第二接插件卡件；

2、压力敏感元件；

3、柔性电路板；301、延伸部；302、焊盘；303、定位孔；

4、模块组；401、第一O型圈；402、基座；403、温度感应元件；404、第二O型圈；405、卡板；406、第一定位圆柱；407、第二定位圆柱；408、凹槽；409、焊接部；410、第一导向槽；411、第二导向槽；412、卡槽结构；413、第一介质压力孔；

5、外壳；501、容置槽；502、第二介质压力孔；503、O型圈安装槽；504、定位圆柱槽。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图和具体较佳实施方式，对本发明一种机油温度压力传感器做进一步详细的描述。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种机油温度压力传感器，包括电气接插件1和外壳5，电气接插件1与外壳5围合成容置腔体，容置腔体内沿电气接插件1至外壳5的方向顺次安装有柔性电路板3、压力敏感元件2以及模块组4，也就是说，压力敏感元件2与电气接插件1之间连有柔性电路板3，其中，压力敏感元件2为陶瓷压力敏感元件；模块组4包括基座402，基座402的侧面开设有第一导向槽410，基座402的底面开设有与第一导向槽410相连接的第二导向槽411；基座402为塑料材质；

柔性电路板3与延伸部301的一端连接，延伸部301沿第一导向槽410和第二导向槽411弯折，也就是说，柔性电路板3紧贴基座402侧面的第一导向槽410，沿第一导向槽410弯折；柔性电路板3弯折后，紧贴基座402底部的第二导向槽411；

延伸部301的另一端设有焊盘302，焊盘302连接有温度感应元件403；也就是说，柔性电路板3的结构带有较长的延伸部301，延伸部301的材质与柔性电路板3本体保持一致，延伸部301另一端设有两孔及焊盘302；

通过柔性电路板3的结构设计，增加与温度感应元件403即热敏电阻焊接的延伸部分，延伸端部设有焊盘302，热敏电阻与柔性电路板3锡焊连接，实现了由温度转化为电的信号转变。

进一步，所述温度感应元件403为热敏电阻，具体的，温度感应元件403为引脚焊接式NTC热敏电阻，温度感应元件403包括两根热敏电阻引线以及连接在热敏电阻引线一端的感温探头，热敏电阻引线的另一端设有焊接部409，焊盘302上开设有两个焊孔，焊接部409穿过焊孔后与焊盘302锡焊固定，基座402的底部设有用于避免焊接部409和基座402底面产生干涉的凹槽408；也就是说，延伸部301弯折后，热敏电阻垂直向下，基座402底部的凹槽408避让焊点，避免焊接部409与基座402的结构发生干涉。

进一步，两个焊孔之间设有连接槽，两个焊孔通过连接槽相互连通；两孔之间通过间隙相通，焊接部409即热敏电阻焊头较容易插入，避免了两孔独立导致的电阻焊头较难插入孔内的问题，同时也提高了焊接效率。

进一步，所述电气接插件1两侧设有互相对称的第一接插件卡件101以及第二接插件卡件102，基座402两侧设有与第一接插件卡件101、第二接插件卡件102相配合的卡槽结构412，用于实现基座402与电气接插件1的卡扣连接。

进一步，所述第二导向槽411中设有第一定位圆柱406，延伸部301上开设有与第一定位圆柱406相配合的定位孔303，用于实现延伸部301的定位；也就是说，基座402底部的第二导向槽411中的第一定位圆柱406与柔性电路板3的延伸部301的定位孔303配合，实现延伸部301的定位作用。

进一步，所述延伸部301通过卡板405与第二导向槽411的配合固定在基座402上，也就是说，通过卡板405与基座402之间的第二导向槽411配合固定柔性电路板3的延伸部301；卡板405为塑料材质。

进一步，所述外壳5的内底面开设有定位圆柱槽504，基座402的底部设有与定位圆柱槽504相配合的第二定位圆柱407，用于实现基座402的定位；也就是说，基座402底面设有第二定位圆柱407，与外壳杯底的定位圆柱槽504装配实现定位，避免基座402转动。

进一步，所述基座402开设有第一介质压力孔413，压力敏感元件2的底部与基座402围合成压力腔室，第一介质压力孔413的一端与压力腔室连通，压力敏感元件2与基座402之间安装有用于起密封作用的第一O型圈401；外壳5的内底面开设有O型圈安装槽503，第一介质压力孔413的另一端与O型圈安装槽503连通；也就是说，基座402底面设有第一介质压力孔413，与外壳侧边偏心孔即第二介质压力孔502实现对接，外壳5设有O型圈安装槽503，保证密封的情况下实现介质由第二介质压力孔502进入，流入基座402的第一介质压力孔413并将压力传导给压力敏感元件2；这一好处在于，实现了压力介质与温度感应元件403即热敏电阻的分离，避免热敏电阻与介质接触，降低了由于介质影响的热敏电阻工作失效风险。

进一步，所述外壳5贯穿开设有第二介质压力孔502，第二介质压力孔502的一端与O型圈安装槽503连通，O型圈安装槽503内安装有第二O型圈404。

进一步，所述外壳5中部设有用于容纳温度感应元件403的容置槽501，容置槽501的底部为闭口，用于实现温度感应元件403与外壳的封装，即外壳中心设有一盲孔用于热敏电阻装配；容置槽501的底部内侧设有导热层，导热层包裹温度感应元件403的底端；也就是说，热敏电阻通过外壳5底部的盲孔即容置槽501实现装配和保护，盲孔内部设有导热材料，导热材料层包裹于热敏电阻头部，保证了介质温度的响应时间；这样的结构设计好处在于，压力介质流通回路与热敏电阻完全隔离，避免了传感器长久使用中，由于介质腐蚀导致的热敏电阻感温失效的风险。

总的来说，本发明提供了一种机油温度压力传感器的结构封装设计，结构上包括电气接插件1、压力敏感元件2、基座402以及卡板405、热敏电阻等其他零部件；压力敏感元件2与电气连接件1之间设置有柔性电路板3，压力敏感元件2与柔性电路板3电连接，柔性电路板3带有导电延伸部分，延伸部分端面设有焊盘302，实现热敏电阻与柔性电路板3的电气连接。柔性电路板3与压力敏感元件2、温度感应元件403的耦合实现了柔性电路板3对压力信号与温度信号的同时处理与转换，得到了温度、压力集成式传感器，结构简单、紧凑，便于安装于测试环境中，应用范围更广。结构上，热敏电阻与压力介质隔离，避免了热敏电阻长期泡在压力介质中易引起的腐蚀、感温失效等风险。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种机油温度压力传感器，其特征在于：包括电气接插件(1)和外壳(5)，电气接插件(1)与外壳(5)围合成容置腔体，容置腔体内沿电气接插件(1)至外壳(5)的方向顺次安装有柔性电路板(3)、压力敏感元件(2)以及模块组(4)；模块组(4)包括基座(402)，基座(402)的侧面开设有第一导向槽(410)，基座(402)的底面开设有与第一导向槽(410)相连接的第二导向槽(411)；

柔性电路板(3)与延伸部(301)的一端连接，延伸部(301)沿第一导向槽(410)和第二导向槽(411)弯折，延伸部(301)的另一端设有焊盘(302)，焊盘(302)连接有温度感应元件(403)。

2.根据权利要求1所述的机油温度压力传感器，其特征在于，所述温度感应元件(403)为引脚焊接式NTC热敏电阻，温度感应元件(403)包括两根热敏电阻引线以及连接在热敏电阻引线一端的感温探头，热敏电阻引线的另一端设有焊接部(409)，焊盘(302)上开设有两个焊孔，焊接部(409)穿过焊孔后与焊盘(302)锡焊固定，基座(402)的底部设有用于避免焊接部(409)和基座(402)底面产生干涉的凹槽(408)。

3.根据权利要求2所述的机油温度压力传感器，其特征在于，两个焊孔之间设有连接槽，两个焊孔通过连接槽相互连通。

4.根据权利要求1所述的机油温度压力传感器，其特征在于，所述电气接插件(1)两侧设有第一接插件卡件(101)以及第二接插件卡件(102)，基座(402)两侧设有与第一接插件卡件(101)、第二接插件卡件(102)相配合的卡槽结构(412)，用于实现基座(402)与电气接插件(1)的卡扣连接。

5.根据权利要求1所述的机油温度压力传感器，其特征在于，所述第二导向槽(411)中设有第一定位圆柱(406)，延伸部(301)上开设有与第一定位圆柱(406)相配合的定位孔(303)，用于实现延伸部(301)的定位。

6.根据权利要求1所述的机油温度压力传感器，其特征在于，所述延伸部(301)通过卡板(405)与第二导向槽(411)的配合固定在基座(402)上。

7.根据权利要求1所述的机油温度压力传感器，其特征在于，所述外壳(5)的内底面开设有定位圆柱槽(504)，基座(402)的底部设有与定位圆柱槽(504)相配合的第二定位圆柱(407)，用于实现基座(402)的定位。

8.根据权利要求1所述的机油温度压力传感器，其特征在于，所述基座(402)开设有第一介质压力孔(413)，压力敏感元件(2)的底部与基座(402)围合成压力腔室，第一介质压力孔(413)的一端与压力腔室连通，压力敏感元件(2)与基座(402)之间安装有用于起密封作用的第一O型圈(401)；外壳(5)的内底面开设有O型圈安装槽(503)，第一介质压力孔(413)的另一端与O型圈安装槽(503)连通。

9.根据权利要求8所述的机油温度压力传感器，其特征在于，所述外壳(5)贯穿开设有第二介质压力孔(502)，第二介质压力孔(502)的一端与O型圈安装槽(503)连通，O型圈安装槽(503)内安装有第二O型圈(404)。

10.根据权利要求1所述的机油温度压力传感器，其特征在于，所述外壳(5)中部设有用于容纳温度感应元件(403)的容置槽(501)，容置槽(501)的底部为闭口，用于实现温度感应元件(403)的封装；容置槽(501)的底部内侧设有导热层，导热层包裹温度感应元件(403)的底端。

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