CN118111619A - 压力传感器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力传感器及其制作方法，压力传感器包括：第一安装部和第二安装部，其中，所述第一安装部具有插接端，所述第二安装部具有配合端，所述插接端和所述配合端配合以将所述第一安装部和所述第二安装部相装配，所述配合端具有腔体，所述配合端的腔体内壁挤压出有凸缘，所述插接端表面挤压出有与所述凸缘相适配的卡接槽，所述凸缘容置于所述卡接槽内。采用本发明提供的技术方案，能够使得压力传感器相较于现有技术承受更大的轴向应力，从而适用于大量程的压力传感器的装配。

Description

压力传感器及其制作方法

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种压力传感器及其制作方法。

背景技术

压力传感器是一些设备常用的器件，在装配压力传感器时，一般是利用螺纹装配的方式，但是一些特殊情况下，不可使用螺纹的方式进行装配，因为在装配压力传感器的过程中会产生应力，这些应力会影响压力传感器的输出。

对于不能使用螺纹装配的压力传感器，现有技术是使用焊接或过盈配合的方式对压力传感器进行装配，但是焊接的方式在面对异种材料时，因连接效果较差而只能通过过盈配合的方式进行装配，而过盈配合的方式仅依靠表面摩擦力实现，会限制压力传感器的量程。

发明内容

本发明提供了一种压力传感器及其制作方法，旨在通过部件之间的卡接装配来分散压力传感器的轴向应力，使得压力传感器能够在装配过程中承受较大的轴向应力，适用于大量程的压力传感器的装配。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种压力传感器，包括：第一安装部和第二安装部，其中，所述第一安装部具有插接端，所述第二安装部具有容置端，所述插接端和所述容置端配合以将所述第一安装部和所述第二安装部相装配，所述容置端具有容置所述插接端的容置腔，所述容置腔内壁挤压出有凸缘，所述插接端表面挤压出有与所述凸缘相适配的卡接槽，所述凸缘容置于所述卡接槽内。

进一步地，所述卡接槽为环形槽，所述凸缘为环形凸起，或者所述卡接槽为间隔预定距离的槽，所述凸缘为间隔预定距离的凸起。

进一步地，所述卡接槽具有相对的第一内壁和第二内壁，以及底壁，在所述第一内壁至所述第二内壁的方向上，所述底壁的长度为0.4~0.6mm，在从所述底壁至所述卡接槽的开口方向上，所述第一内壁和所述第二内壁的深度为0.4~0.7mm。

进一步地，所述第一内壁的深度大于所述第二内壁的深度。

进一步地，所述第一内壁靠近所述底壁的一侧具有内倾角，所述内倾角的角度为6~10°，以使所述第一内壁与所述底壁的夹角为锐角。

进一步地，所述内倾角倒圆角，圆角的弧面半径为0.2~0.4mm。

进一步地，所述第一内壁包括内倾部和水平部，所述内倾部内倾形成所述内倾角，所述水平部与所述底壁垂直，且所述水平部的长度为0.1~0.3mm。

进一步地，所述第二内壁与所述底壁具有倒角，倒角的角度为30~60°。

进一步地，所述第一安装部和第二安装部的硬度值差异大于或等于15洛氏硬度。

根据本发明的第二方面，本发明还提供一种压力传感器，包括：第三安装部和第四安装部，其中，所述第三安装部具有插入端，所述第四安装部具有容纳端，所述插入端和所述容纳端配合以将所述第三安装部和所述第四安装部相装配，所述容纳端具有容置所述插入端的容纳腔，所述容纳腔内壁开设有卡位槽，所述插入端表面设置有与所述卡位槽相适配的凸起，所述凸起容置于所述卡位槽内。

根据本发明的第三方面，本发明还提供了一种压力传感器制作方法，包括：提供具有第一部件和第二部件的压力传感器，其中，第一部件具有第一安装部，第二部件具有第二安装部，且第一安装部具有插接端，所述第二安装部具有容置端；在所述插接端的表面制作卡接槽；将所述插接端和所述容置端配合，以将所述第一安装部和所述第二安装部相装配；对所述容置端对应所述卡接槽的部位进行挤压，以在所述容置端的内壁形成与所述卡接槽相适配的凸缘，且所述凸缘容置于所述卡接槽内。

通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：

在本发明所公开的技术方案中，压力传感器除了能够进行插接配合外，还能够通过凸缘和卡接槽进行卡接装配来分散压力传感器的轴向应力，使得压力传感器能够相较于现有技术的装配承受更大的轴向力，适用于大量程的压力传感器的装配。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1A为本发明实施例提供的压力传感器的第一安装部挤压加工后的结构示意图；

图1B为本发明实施例提供的压力传感器的第一安装部挤压加工前的结构示意图；

图2为图1A中A部的放大图；

图3A为本发明实施例提供的压力传感器的第二安装部挤压加工后的结构示意图；

图3B为本发明实施例提供的压力传感器的第二安装部挤压加工前的结构示意图；

图4A为本发明另一实施例提供的压力传感器的第一安装部挤压加工后的结构示意图；

图4B为本发明另一实施例提供的压力传感器的第一安装部挤压加工前的结构示意图；

图5A为本发明另一实施例提供的压力传感器的第二安装部挤压加工后的结构示意图；

图5B为本发明另一实施例提供的压力传感器的第二安装部挤压加工前的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的压力传感器的制作方法的流程图。

附图标记：

1、第一安装部；2、第二安装部；11、插接端；22、配合端；212、凸缘；111、卡接槽；112、第一内壁；113、第二内壁；114、底壁；115、内倾部；116、水平部；B、圆角；α、内倾角；β、倒角；3、第三安装部；4、第四安装部；31、插入端；41、容纳端；411、容纳腔；412、卡位槽；311、凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在压力传感器安装过程中，会利用配合等方式将传感器安装至所需测量的设备或一起上，但在一些特殊情况下不可使用螺纹的方式进行连接，因其在安装的过程中会产生应力，影响压力传感器输出；对于不能使用螺纹装配的方式安装的压力传感器，现有技术是使用焊接或过盈配合的方式将制作压力传感器。

但是焊接则无法或较难对异种材料进行连接，异种材料例如轻质合金等，目前新能源面临着减重增程的压力，大量轻质合金的使用，需要更为繁复的传感器连接，如异种金属就是如此，

另外对于较软的材料进行安装时，配合强度低，且不易实现紧配，仅使用过盈配合方式则在压力传感器使用时限制了传感器的使用量程，其中，这里提出的金属的软硬程度，其硬度值一般介于45-80HBW之间，如铝、铜、锌、锡等。硬金属的硬度一般介于80-150HBW之间，如碳钢、铁、铝等，在常见的金属材料中，硬金属的硬度要高于软金属。超硬金属的硬度一般介于150-700HBW之间，如钛、铬、硬铬钢、钴、钨等，这些超硬金属的硬度要高于硬金属。

现有技术采用的过盈配合，实际是利用部件间的摩擦力来实现的，但是当压力传感器受到的压力过大时，就可能使得压力传感器受到的轴向应力大于摩擦力，从而使得部件之间发生脱离的情况而导致压力传感器失效，这也是过盈配合的方式会对传感器的使用量程造成限制的原因。

因此，如何提升压力传感器能够承受的轴向压力来使得压力传感器适用于大量程的装配是一个亟待解决的难题。

本申请实施例提供一种压力传感器及其制作方法，能够提升压力传感器的连接效果，具体如下：

实施例一

本发明实施例所提供一种压力传感器，请参阅图1A和图3A，压力传感器包括：第一安装部1和第二安装部2，所述第一安装部1具有插接端11，所述第二安装部2具有配合端22，所述插接端11和所述配合端22配合以将所述第一安装部1和所述第二安装部2相装配，配合端22具有容置第一安装部1的腔体，该腔体内壁挤压出有凸缘212，并且在所述插接端11挤压出与凸缘212相适配的卡接槽111，所述凸缘212容置于所述卡接槽111内。

具体地，第一安装部1的结构可参阅图1A和图1B，其中，图1A为第一安装部1挤压出凸缘212后的结构，图1B为第一安装部1未被挤压时的结构，第二安装部2的结构可参阅图3A和图3B，其中，图3A为第二安装部2被挤压出卡接槽111后的结构，图3B为第二安装部2未被挤压时的结构，在本实施例中，第一安装部1和第二安装部2之间的硬度值差异大于或等于15洛氏硬度，并且本实施例提出的软金属和硬金属是相对而言的，将硬度值较低的零部件称为软金属，将硬度值较高的零部件称为硬金属。

在本实施例中，在将插接端11插入配合端22后，即完成了第一安装部1和第二安装部2的插接配合，其中，本实施例的插接装配为过盈配合，在其他实施例中，插接端11的尺寸和配合端22的腔体尺寸相同，以使配合端22在容置插接端11后内部没有其他空腔，这样能够保证插接端11和配合端22配合的稳定性，降低因插接端11在配合端22内产生位移而导致第一安装部1和第二安装部2装配的不稳定性。

在本实施例中，卡接槽111的设置，能够使得插接端11和配合端22具有更大的接触面积，在插接端11受到滑出配合端22的力后，能够产生更大的摩擦力来阻止插接端11滑出，从而使得第一安装部1和第二安装部2更加稳定。

另外，基于第一安装部1和第二安装部2装配稳定的情况下，配合端22还能够通过其上的凸缘212与第一安装部1的插接端11卡接装配在压力传感器受到轴向应力时，被凸缘212和卡接槽111组成的卡接结构分散，从而使得压力传感器能够在装配过程中承受较大的轴向应力，这能够适用于大量程的压力传感器的装配。

并且，凸缘212和卡接槽111也形成了一个密封结构，能够提升压力传感器的密封效果。

在一个实施例中，凸缘212是通过挤压成型的，因此在卡接槽111设置前后，压力传感器的总质量保持不变，也无需再根据新的质量设置或调整压力传感器的量程，减少了压力传感器制作的工作量。

在一个实施例中，所述卡接槽111为环形槽，所述凸缘212为环形凸起。

在本实施例中，通过设置环形的卡接槽111和凸缘212，在实现配合端22和插接端11卡接装配的情况下，能够使得卡接槽111和凸缘212具有更大的接触面积，在压力传感器受到轴向应力时能够分散更多的轴向应力，从而使得压力传感器能够相较于现有技术的装配承受更大的轴向应力，适用于大量程的压力传感器的装配。

在其他实施例中，卡接槽111为间隔预定距离设置的槽，所述凸缘212为间隔预定距离的凸起。在该实施例中，卡接槽111有若干个，凸缘212也有若干个，并且均具有预定距离，预定距离大于0，这样设置的卡接槽111和凸缘212，在实现配合端22和插接端11卡接装配的情况下，能够降低插接端11在配合端22内进行转动的几率，提升配合端22和插接端11卡接装配的稳定性。

请参阅图2，在一个实施例中，所述卡接槽111具有相对的第一内壁112和第二内壁113，以及底壁114，在所述第一内壁112至所述第二内壁113的方向上，所述底壁114的长度为0.4~0.6mm，在从所述底壁114至所述卡接槽111的开口方向上，所述第一内壁112和所述第二内壁113的深度为0.4~0.7mm。

在本实施例中，卡接槽111是环形槽，其具有两个内壁和一个底壁114，两个内壁为第一内壁112和第二内壁113，第一内壁112至第二内壁113之间的距离即为底壁114的长度L1，L1为0.4mm~0.6mm中的任一数值，例如0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm等任一数值，值得说明的是，该长度L1的具体数值仅是示例性地给出，只要长度在0.4mm~0.6mm范围内的任意数值均在本申请的保护范围。

而卡接槽111的深度，即为卡接槽111底壁114至开口之间的距离，也即为第一内壁112和第二内壁113的深度，为0.4~0.7mm中的任一数值，例如0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm等任一数值，值得说明的是，该深度的具体数值仅是示例性地给出，只要长度在0.4mm~0.7mm范围内的任意数值均在本申请的保护范围。本实施例提供的卡接槽111的尺寸，不会对配合端22的抗压性和应力造成影响。

请参阅图2，在一个实施例中，第一内壁112的深度L2大于第二内壁113的深度，本实施例这样设置的第一内壁112和第二内壁113，能够使得卡接槽111一边高一边低，形成了台阶结构，这样形成的卡接槽111，在插接端11受到轴向应力想要脱离配合端22时，需要更大的力，进一步分散了压力传感器受到的轴向应力，从而使得压力传感器能够在装配过程中承受更大的轴向应力，适用于大量程的压力传感器的装配。

请参阅图2，在一个实施例中，所述第一内壁112靠近所述底壁114的一侧具有内倾角α，所述内倾角α的角度为6~10°，以使内倾部115和水平部116的夹角为锐角。

在本实施例中，内倾角α的设置，使得卡接槽111的容置空间增大，能够容置更大体积的凸缘212，这能够在提升压力传感器的稳定性同时，在卡接槽111内形成倒钩形状，从而进一步增大在插接端11想要脱出配合端22时需要的力，进一步分散了压力传感器受到的轴向应力，从而使得压力传感器能够在装配过程中承受更大的轴向应力，适用于大量程的压力传感器的装配。

请参阅图2，在一个实施例中，所述内倾角α倒圆角，圆角B的尺寸为0.2~0.4mm，其中，倒圆角的步骤为将内倾角的棱角切削成圆弧面，该圆弧面与内倾角α的两边相切。

在本实施例中，在插接端11受到脱出配合端22的力时会被阻挡，此时插接端11会和配合端22产生摩擦，而圆角B的设置，则能够容纳材料，增加内部金属连接的强度，这能够降低插接端11或配合端22单位面积受到的摩擦力而产生形变的可能，从而提升压力传感器的使用寿命。其中，圆角B为0.2mm~0.4mm中的任一数值，例如0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm等任一数值，值得说明的是，该深度的具体数值仅是示例性地给出，只要长度在0.2mm~0.4mm范围内的任意数值均在本申请的保护范围。

请参阅图2，在一个实施例中，所述第一内壁112包括内倾部115和水平部116，所述内倾部115内倾形成所述内倾角α，所述水平部116与所述底壁114垂直，且所述水平部116的长度为0.1~0.3mm。

在本实施例中，内倾部115能够形成内倾角α，而水平部116则能够通用于剪切下部分金属，并且在内倾部115的导向下，滑入111槽内，从而使得压力传感器更加稳定，其中，水平部116的长度为0.1mm~0.3mm中的任一数值，例如0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm等任一数值，值得说明的是，该长度的具体数值仅是示例性地给出，只要长度在0.1mm~0.3mm范围内的任意数值均在本申请的保护范围。

请参阅图2，在一个实施例中，所述第二内壁113与所述底壁114具有倒角β，倒角β的角度为30~60°。

在本实施例中，在将插接端11插入配合端22的过程中，具有倒角β的卡接槽111能够更加平缓地将凸缘212容置，降低了凸缘212和插接端11的卡接槽111周围部位发生硬摩擦而导致凸缘212或插接端11发生形变的几率，因此能够对压力传感器受到的轴向应力进行缓冲，从而使得压力传感器能够在装配过程中承受更大的轴向应力，适用于大量程的压力传感器的装配。

实施例二

请参阅图4A和图5A，本申请实施例还另外提供一种压力传感器，包括：第三安装部3和第四安装部4，其中，所述第三安装部3具有插入端31，所述第四安装部4具有装配端42，所述插入端31和所述装配端42配合以将所述第三安装部3和所述第四安装部4相装配，所述装配端42具有容置插入端31的腔体，该腔体内壁挤压出有卡位槽412，所述插入端31表面挤压出有与所述卡位槽412相适配的凸起311，所述凸起311容置于所述卡位槽412内。

具体地，第三安装部3的结构可参阅图4A和图4B，其中，图4A为第三安装部3被挤压出凸起311后的结构，图4B为第三安装部3未被挤压时的结构，第四安装部4的结构可参阅图5A和图5B，其中，图5A为第四安装部4被挤压出卡位槽412后的结构，图5B为第四安装部4未被挤压时的结构，在本实施例中，第三安装部3和第四安装部4之间的硬度值差异大于或等于15洛氏硬度。

在本实施例中，是将卡位槽412设置于装配端42的腔体内，并将凸起311设置于插入端31，这样能够在将插入端31插入装配端42后，完成第三安装部3和第四安装部4的插接配合，其中，本实施例的插接装配为过盈配合，在其他实施例中，插入端31的尺寸和装配端42的腔体尺寸相同，以使装配端42在容置插入端31后内部没有其他空腔，这样能够保证插入端31和装配端42配合的稳定性，降低因插入端31在装配端42内产生位移而导致第三安装部3和第四安装部4装配的不稳定性。

在本实施例中，卡位槽412的设置，能够使得插入端31和装配端42具有更大的接触面积，在插入端31受到滑出装配端42的力后，能够产生更大的摩擦力来阻止插入端31滑出，从而使得压力传感器能够相较于现有技术的装配承受更大的轴向应力，适用于大量程的压力传感器的装配。

另外，基于第三安装部3和第四安装部4装配稳定的情况下，装配端42还能够通过其上的凸起311容置于卡位槽412内，从而实现装配端42和插入端31的卡接装配，在压力传感器受到轴向应力时，被凸起311和卡位槽412组成的卡接结构分散，从而使得压力传感器能够在装配过程中承受较大的轴向应力，这能够适用于大量程的压力传感器的装配。

并且，凸起311和卡位槽412也形成了一个密封结构，能够提升压力传感器的密封效果。

此外，本实施例中的卡位槽412的尺寸和实施例一中的卡接槽中的尺寸相同。

在其他实施例中，还可以将实施例一和实施例二进行结合，在配合端或装配端开设卡位槽和设置凸缘，并在插接端或插入端开设卡接槽和设置凸起，这样能够进一步增加配合端和插接端，或者进一步增加装配端和插入端之间的接触面积，在压力传感器受到轴向应力时能够分散更多的轴向应力，从而使得压力传感器能够在装配过程中承受较大的轴向应力，适用于大量程的压力传感器的装配。

请参阅图6，本申请实施例还提供一种压力传感器制作方法，包括：

S101、提供具有第一部件和第二部件的压力传感器，其中，第一部件具有第一安装部，第二部件具有第二安装部，且第一安装部具有插接端，第二安装部具有配合端；

S102、在插接端的表面制作卡接槽；

S103、将插接端和配合端配合，以将第一安装部和第二安装部相装配；

S104、对配合端对应卡接槽的部位进行挤压，以在配合端的内壁形成与卡接槽相适配的凸缘，且凸缘容置于卡接槽内。

本实施例提供的压力传感器的制作方法制作出的压力传感器，除了能够进行插接配合外，还能够通过凸缘和卡接槽进行卡接，在压力传感器受到轴向应力时，被凸缘和卡接槽组成的卡接结构分散，从而使得压力传感器能够相较于现有技术的装配承受更大的轴向应力，适用于大量程的压力传感器的装配。

需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

第一安装部(1)和第二安装部(2)，其中，所述第一安装部(1)具有插接端(11)，所述第二安装部(2)具有配合端(22)，所述插接端(11)和所述配合端(22)配合以将所述第一安装部(1)和所述第二安装部(2)相装配，所述配合端(22)具有腔体，所述配合端（22）的腔体内壁挤压出有凸缘(212)，所述插接端(11)表面挤压出有与所述凸缘(212)相适配的卡接槽(111)，所述凸缘(212)容置于所述卡接槽(111)内。

2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述卡接槽(111)为环形槽，所述凸缘(212)为环形凸起，或者所述卡接槽(111)为间隔预定距离的槽，所述凸缘(212)为间隔预定距离的凸起。

3.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述卡接槽(111)具有相对的第一内壁(112)和第二内壁(113)，以及底壁(114)，在所述第一内壁(112)至所述第二内壁(113)的方向上，所述底壁(114)的长度为0.4~0.6mm，在从所述底壁(114)至所述卡接槽(111)的开口方向上，所述第一内壁(112)和所述第二内壁(113)的深度为0.4~0.7mm。

4.如权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，

所述第一内壁(112)的深度大于所述第二内壁(113)的深度。

5.如权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，

所述第一内壁(112)包括内倾部(115)和水平部(116)，所述内倾部(115)内倾形成内倾角(α)，所述水平部(116)与所述底壁(114)垂直，且所述水平部(116)的长度为0.1~0.3mm。

6.如权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，

所述内倾角(α)的角度为6~10°，以使所述内倾部（115）与所述水平部（116）的夹角为锐角。

7.如权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，

所述内倾角(α)倒圆角，圆角(B)的弧面半径为0.2~0.4mm。

8.如权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，

所述第二内壁(113)与所述底壁(114)具有倒角(β)，倒角(β)的角度为30~60°。

9.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述第一安装部(1)和第二安装部(2)的硬度值差异大于或等于15洛氏硬度。

10.一种压力传感器，其特征在于，包括：

第三安装部(3)和第四安装部(4)，其中，所述第三安装部(3)具有插入端(31)，所述第四安装部(4)具有装配端（42），所述插入端(31)和所述装配端（42）配合以将所述第三安装部(3)和所述第四安装部(4)相装配，所述装配端（42）具有腔体，所述装配端（42）的腔体内壁挤压出有卡位槽(412)，所述插入端(31)表面挤压出有与所述卡位槽(412)相适配的凸起(311)，所述凸起(311)容置于所述卡位槽(412)内。

11.一种压力传感器制作方法，其特征在于，包括：

提供具有第一部件和第二部件的压力传感器，其中，第一部件具有第一安装部，第二部件具有第二安装部，且第一安装部具有插接端，所述第二安装部具有配合端；

在所述插接端的表面制作卡接槽；

将所述插接端和所述配合端配合，以将所述第一安装部和所述第二安装部相装配；

对所述配合端对应所述卡接槽的部位进行挤压，以在所述配合端的内壁形成与所述卡接槽相适配的凸缘，且所述凸缘容置于所述卡接槽内。