CN1447101A - 用于制造传感装置的方法 - Google Patents

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Abstract

一种压力传感器(S1)，包括一个位于由两个壳体(3，7)限定的传感腔室(10)中的传感元件(1)，其中一个壳体卷边到另一个壳体上。在压力传感器(S1)的制造工艺中，在对壳体(3，7)进行卷边的过程中监测内部压力。为监测内部压力，使用压力传感器(S1)的传感元件(1)。将传感元件(1)的一个输出信号(电压)发送到一卷边机(110)。卷边机(110)在输出信号(电压)的基础上控制卷边力。

Description

用于制造传感装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造传感装置的方法，该传感装置具有一个位于由壳体限定的传感腔室中的传感部分，其中一个壳体卷边到另一个壳体上，特别是腔室中的压力受卷边力影响的传感装置。
背景技术
图6示出了JP-A-342926中公开的一种压力传感装置。一个连接器壳体3(第一壳体)和一个外壳7固定在一起，由壳体3和外壳7限定了一个具有预定内部压力的传感腔室10。更具体地，设置在壳体3中的一个井30由焊接到外壳7上的金属隔膜8分隔，形成一个封闭空间，即腔室10。腔室10容纳作为压力传送介质的油11。油11的压力保持在预定水平。
作为压力传感装置的传感部分的一个传感元件1设置在腔室10中，并固定到井30上以传感油压。传感元件1通过导线6电联接到设置在连接器壳体3中的插销4上。
在这种压力传感装置中，通过一施压孔72向金属隔膜8施加测量压力，腔室10中的油压变化。从传感元件1通过插销4输出一个对应于油压变化的输出信号。
壳体3装配到外壳7的开放端，其凸缘75如图6中的双点划线所示为直的形状。在将壳体3装配到外壳7上的同时，传感元件1和预定体积的油11保持在井30中。然后向凸缘75施加预定量的力，使外壳7卷边到壳体3上。限定了一个封闭空间，即腔室10。
在外壳7卷边到壳体3上之后腔室10中的油压随腔室10的体积容量而变化。腔室10的体积容量根据井30的尺寸、焊接后金属隔膜8的形状、油11的体积以及其它因素而改变。由于传感元件1传感腔室10中的油压，传感元件1的输出可能不足一个目标水平。这降低了传感装置的敏感度，不仅对于压力传感器，而且对于敏感度受施加到壳体上用于卷边的力影响的传感器，都产生了问题。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种制造传感装置的方法，该传感装置在由壳体限定的一个传感腔室中具有一个传感部分，其中一个壳体卷边到另一个之上，特别是这样的传感装置，将腔室的内部压力保持在一个目标水平。
为了达到上述目的，本发明提出了一种用于制造传感装置的方法，该传感装置具有一个由第一壳体和第二壳体限定的传感腔室，其中一个壳体卷边到另一个壳体上；及一个位于传感腔室中的传感部分，其中传感腔室的预定内部压力由施加到卷边在另一个壳体上的壳体上的卷边力影响，所述方法包括：在将第一和第二壳体中的一个卷边到另一个上的过程中，监测传感部分的一个输出信号(电压)；及在所监测的输出信号(电压)的基础上调节卷边力。
附图说明
通过下面参照附图所作的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明白。附图中：
图1是根据本发明第一实施例的压力传感器的剖视图；
图2是卷边过程中所使用装置的方块图；
图3是根据第一实施例的卷边过程第一步骤中压力传感器的剖视图；
图4是卷边过程第二步骤中压力传感器的剖视图；
图5A是一图表，表示卷边力与时间的关系；
图5B是一图表，表示传感腔室的内部压力与时间的关系；及
图6是根据相关技术的压力腔室的剖视图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施例进行说明。附图中，相同的数字用于表示相同的部件和装置。
图1中所示的压力传感器S1用在车辆中，用于检测空调致冷剂的压力或燃油压力。作为传感装置S1的传感部分的传感元件1设置成用于压力传感。传感元件1通过阳极藕合而固定到玻璃底座2上。玻璃底座2设置在形成于一连接器壳体3(第一壳体)中的井30中，并通过粘结剂，如硅橡胶而固定到壳体3上。一半导体隔膜型传感元件用作将压力水平转换成电信号的传感元件1。
壳体3由树脂，如聚苯撑硫(PPS)通过模具成形而制成。插销4通过镶嵌模压集成在壳体3中，并用作电信号输出端。壳体3具有一个联接部分3a，用于通过一外部接线元件(未图示)将插销4的第一端电联接到车辆的一外部接线元件(未图示)上。外部电路和外部接线元件分别包括一个电控单元(ECU)和一个线束。插销4的第二端用一个界面密封粘结剂，如硅橡胶，在井30中密封到壳体3上。
在井30中，传感元件1通过接合线6电联接到插销4的第二端。从传感元件1输出的一个电信号通过接合线6和插销4传送到外部电路。
一个外壳7(第二壳体)具有一个由电镀的炭钢制成的本体71。本体7具有一个通过其施加测量压力的施压孔72，和一个用于将装置1固定到一适当位置的螺纹部分73。另外，一个金属隔膜8和一个保持元件9(焊接环)靠近壳体3环绕孔72的一端焊接并气密联接到本体71的圆周上。金属隔膜8由薄金属如钢用不锈钢(SUS)制成。
壳体3的本体31基本上为柱形，包括传感元件1和插销4。本体31具有一个位于本体31的整个周边上的突出部分32。外壳7的本体71在与壳体3的本体31相联的一侧具有一个开口74。当壳体3和外壳7组装后，壳体3的突出部分32装配到开口74中，并与环绕开口74设置的凸缘75对准。然后凸缘75弯曲，使其内表面压靠突出部分32的一个外表面，用于卷边。
在外壳7卷边到壳体3上之后，由井30和金属隔膜8限定了传感腔室10。不仅作为压力传送介质，而且作为填充液体的油11，供应到腔室10中。将具有小的热膨胀或收缩系数的油用作油11。
一O形环12布置在环绕壳体3中的腔室10设置的沟槽13中，用于空气密封。沟槽13形成一个对应于O形环12的形状。O形环12插入沟槽13中，并压在壳体3与外壳7的保持元件9之间。
腔室10中，油压位于一个预定水平。腔室10中的油压由传感元件1检测。压力传感器S1固定到空调冷却剂通道中的一适当位置，从而通过螺纹部分73和一个O形环14联接到冷却剂通道上。O形环14环绕螺纹部分73设置。冷却剂通道中的测量压力通过施压孔72施加到压力传感器S1上。
压力施加到金属隔膜8上，并通过腔室10中的油11传送到传感元件1。传感元件1将压力水平转换成电信号(输出电压)。输出信号通过接合线6和插销4传送到外部电路。从而检测空调致冷剂压力水平。
在压力传感器S1的制造过程中，通过多个模具用热塑树脂如PPS模制出连接器壳体3，插销4模制在该连接器壳体3中。传感元件1固定到底座2上，底座2设置在井30中。在通过接合线6将传感元件1和插销4电联接后，将O形环12插入沟槽13中。
壳体3放置成传感元件1面朝上，通过一分配器将一定量的油11，如氟油，放入井30中。设置了外壳7，金属隔膜8和保持元件9焊接并气密联接到本体71的圆周上。此时，如图1中的双点划线所示，凸缘75为直的形状。
外壳7放倒在一水平位置而装配到壳体3上。将外壳7和壳体3的整体放入一真空室中，从腔室10中抽出不必要的空气。然后，壳体3和外壳7彼此压靠，直到保持元件9与壳体3良好接触，形成由O形环12密封的腔室10。在该步骤完成后，从真空室中取出外壳7和壳体3的整体。
向凸缘75施加一力，使外壳7卷边到壳体3上。凸缘75弯曲，使其内表面压靠突出部分32的外表面，用于卷边。卷边是通过图2中所示的卷边机110来完成的。
如图2中所示，在卷边过程中，从一电源100经过插销4向压力传感器S1供电。在这种条件下，传感元件1已准备好用于压力检测。从传感元件1输出一个对应于输出电压的输出信号，并作为反馈信号发送到卷边机110。在卷边机中，通过用一个伺服电机111控制卷边油压而调节卷边力。伺服电机111是在反馈信号的基础上控制的。
在卷边过程的第一步骤中，模具120的第一和第二压制元件如图3中箭头所示垂直移动，凸缘75向内弯曲。在卷边过程的第二步骤中，传感装置S1设定在卷边机110中，卷边机100具有一个形状不同于模具120的形状的模具130，如图4所示。模具130形成这样一个形状，它能够以完整的卷边形状改变凸缘75。模具130的第一和第二压制元件如图4中箭头所示向下移动，将凸缘75向下压靠在突出部分32的表面上。
当连续施加卷边力时，腔室10的体积容积减小，因而腔室10中的油压上升。由传感元件1检测的输出电压随油压而变化。卷边机110监测输出电压，并在输出电压的基础上控制卷边力。当腔室10中的油压到达一个目标水平时，卷边机110停止施加卷边力。
如图5A和5B中所示，卷边力和腔室10中的油压分别随时间而变化。施加一个大的卷边力，使腔室10中的油压立即到达目标水平，例如0.1千克/平方厘米。当油压接近目标水平时，逐渐减小卷边力，使腔室中油压的上升速度放慢。从而将腔室10中的油压精确地设定在目标水平。当卷边过程完成后，传感装置S1的制造过程结束。
在卷边过程中对腔室10中的油压进行监测，以控制卷边力。从而将腔室10中的油压精确设定在目标水平。这减小了由于油压的变化而导致的输出电压的变化。也就是说，通过本发明的制造方法生产出了高度可靠的压力传感装置。
本发明不应当限制在前面讨论和附图中所示的实施例，而是可以在不脱离本发明精神的情况下以多种方式实施。例如，本发明可以应用于压力传感装置如装置S1之外的任何传感装置，其中传感腔室的内部压力受卷边力影响。

Claims (5)

1.一种用于制造传感装置(S1)的方法，该传感装置(S1)具有一个由第一壳体(3)和第二壳体(7)限定的传感腔室(10)，其中一个壳体卷边到另一个壳体上；及一个位于传感腔室(10)中的传感部分(1)，其中传感腔室(10)的预定内部压力由施加到卷边在另一个壳体(3，7)上的壳体(3，7)上的卷边力影响，所述方法包括：
在将第一和第二壳体(3，7)中的一个卷边到另一个上的过程中，监测传感部分(1)的一个输出信号(电压)；及
在所监测的输出信号(电压)的基础上调节卷边力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
传感腔室(10)由一个设置于第一和第二壳体(3，7)之间的金属隔膜(8)限定；及
传感部分(1)设置在传感腔室(10)中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
传感腔室(10)容纳作为压力传送介质的油(11)；及
传感装置(S1)用作压力传感器。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
向金属隔膜(8)施加一测量压力；
由传感部分(1)检测测量压力；
将所检测的测量压力转换成电信号(电压)；
将该电信号(电压)发送到一个外部电路；
在该电信号(电压)的基础上确定卷边力的量；及
在确定卷边力步骤中进行的确定的基础上调节卷边力。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
该外部电路位于一个卷边机(110)中，该卷边机(110)用于将其中一个壳体(3，7)卷边到另一个壳体(3，7)上；及
该卷边机(110)基于检测到的压力控制卷边力。
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