CN1749075A - 压力传感器与电磁阀一体成型的装配结构 - Google Patents

压力传感器与电磁阀一体成型的装配结构 Download PDF

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Abstract

在一种用于将压力传感器装配至螺线管的装配结构中，压力传感器装置(100)包括压力传感器(120)和电磁阀(110)，螺线管(200)电连接到电路装置(300)上并具有圆柱形内部空间。压力传感器装置(100)可脱离地插入到螺线管的圆柱形内部空间中。压力传感器(120)具有第一组接线端(121)，而第二组接线端(230)设置在螺线管(200)上，其中第一组接线端分别通过簧片触点电连接至第二组接线端上。

Description

压力传感器与电磁阀一体成型的装配结构
技术领域
本发明涉及一种压力传感器的装配结构，该压力传感器是和电磁阀一体形成的，更确切地说涉及将压力传感器装配到固定并电连接在印刷电路板上的螺线管上的装配结构。
背景技术
在图13至15中示出了已有技术中众所周知的压力传感器装置J100，其中图13所示为压力传感器装置J100的横截面示意图，图14所示为装配到螺线管200上的压力传感器装置J100的装配结构的横截面示意图，螺线管200是固定并电连接在印刷电路板上的，及图15中所示为脱离螺线管200上的压力传感器装置J100的横截面示意图。
如图13中所示，压力传感器120固定在压力传感器装置J100的电磁阀110的一端上，用来检测流入或流出电磁阀110的工作流体的压力。例如，在日本专利公开文本Nos.2002-520211和Nos.2003-522677中就公开了这种类型的压力传感器装置。
如图13所示，驱动盖400固定在电磁阀110的另一端上，流体口410形成在驱动盖400内，承压流体通过流体口410进入到电磁阀110中。尽管在图13至15中没有示出，用来循环承压流体的流体通道形成在电磁阀110的内部，并且用来调节承压流体流量的阀门组件可以移动地安装在流体通道中。
当承压流体通过流体口410进入电磁阀110中并且其上的压力被施加到压力传感器120上时，压力传感器120检测承压流体的压力。在检测操作过程中，电磁力操作电磁阀110中的阀门组件，以控制承压流体的流量。
在压力传感器装置J100中，电磁阀110不必与外部电源电连接，因为电磁阀(更确切地说是这里所装配的可动阀门组件)是通过从电磁阀110外部施加的电磁力驱动的。另一方面，需要将压力传感器120与外部电单元电连接，以获得压力传感器120发出的检测信号。在图14中示出了电连接的结构。
如图14所示，压力传感器120的多个接线端J101通过合适的方法如锡焊、焊接、按压装配、接触件连接或类似方式连接到印刷电路板300上。接线端J101与印刷电路板之间的电连接还可以通过电连接器来实现。
螺线管200产生电磁力驱动电磁阀110，螺线管200形成为圆柱形，其中由导电金属丝制成的电磁线圈210封装在螺线管中。
螺线管200包括一对螺线管接线端220，螺线管200通过它们与印刷电路板电连接，使得电能通过螺线管接线端220从印刷电路板300提供给螺线管200。
如图14所示，当压力传感器装置J100装配在螺线管200上的时候，压力传感器120和电磁阀110插到螺线管200的内部空间中。在这种装配条件下，压力传感器120电连接到印刷电路板300上。
如图15中所示，当压力传感器装置J100要与螺线管200脱离的时候，必须首先断开压力传感器120和印刷电路板300之间的电连接，然后将压力传感器装置J100从螺线管200中拽出。
当印刷电路板300的电路模式要修理、更换或类似操作的时候，就必须使压力传感器装置J100从螺线管200上脱离。
如上文所述，当压力传感器装置J100要从螺线管200上脱离的时候，就必定要首先断开压力传感器120与印刷电路板300之间的电连接。当维修后压力传感器装置J100与螺线管组装的时候，在把压力传感器装置J100插到螺线管200中后，接线端J101必须被再一次通过锡焊工艺、焊接工艺或类似物电连接到印刷电路板300上。如上文所述，维修或更换印刷电路板需要很多步骤。
发明内容
鉴于上述问题特提出本发明。因此，本发明的目的是提供一种压力传感器装置，该压力传感器装置能够容易地与连接在印刷电路板上的螺线管相组装或拆卸。更确切地说，本发明的目的是提供一种将压力传感器装置装配到固定在印刷电路板上的螺线管中的装配结构，根据这一装配结构，能够排除更多设计限制及抑制装配与拆卸过程中使用更多的人力或步骤。
根据本发明的一个特征，压力传感器装置包括电磁阀和固定在电磁阀一端上的压力传感器，，其中压力传感器检测流出或流入电磁阀的工作流体的压力。压力传感器装置插在螺线管的圆柱形内部空间中，螺线管电连接到电路装置上。螺线管产生电磁力来操纵电磁阀。给压力传感器设置第一组接线端，而给螺线管设置第二组接线端。第二组接线端与电路装置电连接。压力传感器装置与螺线管以这样的方式装配，即第一组接线端和第二组接线端相互之间分别电连接，其中第一组接线端是与第二组接线端可脱离的。
根据本发明的另一个特征，第一和第二组接线端相互之间是通过簧片触点电连接的。
根据本发明的进一步的特征，第一和第二组接线端之间是利用电磁波以传输电信号的方式相互连接的。
附图说明
下文中参照附图的详细描述将使得本发明的上述及其它目的、特征及优点都变得更加明显。附图中：
图1是根据本发明的第一实施例，装配在螺线管上的压力传感器装置的装配结构横截面示意图；
图2是示出了从螺线管上脱离的压力传感器装置横截面示意图；
图3是示出了电磁阀的内部结构的横截面示意图；
图4是根据本发明的第二实施例的压力传感器装置装配结构的横截面示意图；
图5是根据第二实施例从螺线管上脱离的压力传感器装置的横截面示意图；
图6是根据本发明第三实施例压力传感器装置装配结构的横截面示意图；
图7是根据第三实施例从螺线管上脱离的压力传感器装置的横截面示意图；
图8是根据本发明第四实施例压力传感器装置装配结构的横截面示意图；
图9是根据第四实施例从螺线管上脱离的压力传感器的横截面示意图；
图10是根据本发明第五实施例压力传感器装置装配结构的横截面示意图；
图11是根据第五实施例从螺线管上脱离的压力传感器的横截面示意图；
图12是用作接线端部件的互感器的部分示意性透视图；
图13是已有技术的压力传感器装置的横截面示意图；
图14是已有技术的压力传感器装置装配结构的横截面示意图；及
图15是已有技术的从螺线管上脱离的压力传感器装置的横截面示意图。
具体实施方式
参照附图来说明本发明。在下文的描述及附图中，同样或相同的部件使用相同的附图标记。
(第一实施例)
图1是根据本发明第一实施例装配结构的横截面示意图，其中具有电磁阀的压力传感器装置100装配到固定并电连接到电路装置300如印刷电路板300上的螺线管200上的。图2是从螺线管200上脱离的压力传感器装置100的横截面示意图。
本发明的压力传感器装置100是用于例如机动车制动器上，用来检测工作流体(即刹车液)的压力。
如图1中所示，压力传感器装置100包括电磁阀110和固定在电磁阀一端上的压力传感器120，其中电磁阀和压力传感器作为一个单元一体形成。图3是电磁阀110内部结构的横截面示意图。
驱动盖400固定在电磁阀110的另一端上，并且流体口410形成在驱动盖400内，用来将承压流体传输到电磁阀110的内部。电磁阀110的另一端插入到流体口410中，并通过任何合适的装置如堵头或夹子等固定在驱动盖400上。
如图3中所示，承压流体的刹车液流过通道111，该通道形成在电磁阀110的内部，阀门组件112可移动地设置在流体通道111中用来控制流过流体通道111的刹车液的流量。阀门组件112在螺线管200所产生的电磁力的作用下于垂直方向上是可以移动的，并且阀门组件112制成针状。
在图3中如箭头Y所指，承压流体通过流体口410流入到流体通道111中并被作用于压力传感器120。
接着压力传感器120就检测出承压流体的压力。在这一检测的过程中，阀门组件112被螺线管200所产生的电磁力操纵，从而来控制承压流体的流量。
例如，通过焊接或钎焊的方法将压力传感器120牢固地固定在电磁阀110的一端上。在实施例中，电磁阀110和压力传感器120制成圆柱形。
例如，压力传感器120包括压电型、静电容量型传感器或类似物等用来输出电信号，该电信号是与被导入并作用到压力传感器120上的承压流体压力水平相对应的。
压力传感器120要检测的压力并不限于通过电磁阀110提供给压力传感器120的承压流体的压力，而是在流入电磁阀110之前的承压流体的压力。即压力传感器120可以检测承压流体通过通道以后的压力或承压流体进入到电磁阀110以前的压力中的一个或两个，其中通过电磁阀110来控制承压流体的流量。
螺线管200所产生的电磁力来驱动电磁阀110，确切地说是操控阀门组件112。螺线管200制成具有圆柱形内部空间的圆柱形，由导电金属丝制成的电磁线圈210封装在螺线管中。
螺线管200包括一对螺线管接线端220，螺线管接线端220的前端插入到电路装置300(下文还称作印刷电路板300)上形成的孔中并通过焊接、钎焊或类似方法电连接到电路装置300上。
印刷电路板300是众所周知的板，其上形成导电材料的电模式或母线。电能通过螺线管接线端220提供给螺线管200的线圈210。
为了获得压力传感器120上产生的电信号，在传感器装置100的压力传感器120上设置多个弹簧接线端121。以这样的位置设置弹簧接线端121，即在这个位置上弹簧接线端121面向螺线管200的内表面。进一步来说，多个弹簧接线端121在压力传感器120的圆周方向上相互置换。
弹簧接线端121是由导电的弹性材料制成的，在成圆柱形的压力传感器120的径向上具有弹性力(即可变形)，并通过焊接、钎焊或类似方法固定在压力传感器120的外表面上。提供给压力传感器120的接线端还称作第一组接线端。
由导电材料制成的扁平接线端230通过粘合材料或类似物固定在螺线管200内表面上面向弹簧接线端121的那些部分上。扁平接线端也同样在圆周方向上相互置换。扁平接线端230在纵向上向印刷电路板300延伸，形成传感器接线端240，与螺线管接线端220相同。提供给螺线管200的接线端还称作第二组接线端。
传感器接线端240的前端分别插入到形成在印刷电路板300中的孔中，并通过焊接、钎焊或类似方法电连接到印刷电路板300上。扁平接线端230通过传感器接线端240电连接到印刷电路板300上。
如图1中所示，当压力传感器装置100(压力传感器120和电磁阀110)插入到螺线管200的圆柱形内部空间中时，弹簧接线端(第一组接线端)121是向内变形的，使得第一组接线端121电连接到第二组接线端230上。其结果是，压力传感器装置100电连接至印刷电路板300上。如上文所述，弹簧接线端121通过应用弹簧接线端121的弹簧反作用力电连接到扁平接线端230上。
根据上文的实施例，螺线管200是通过螺线管接线端220电连接到印刷电路板300上的，而压力传感器装置100通过弹簧接线端121和扁平接线端230电连接到印刷电路板上。也就是说，仅仅将压力传感器装置100(压力传感器120和电磁阀110)插入到螺线管200的内部圆柱形空间中就能够实现压力传感器装置100和印刷电路板300之间的电连接。
在以上文所述的方式装配的压力传感器装置100中，刹车液的压力受电磁阀110控制，而电磁阀110又被螺线管200驱动，并且由压力传感器120来检测流体压力。压力传感器120的电信号通过弹簧接线端121和扁平接线端230输出到印刷电路板300上。
如图2中所示，仅仅通过将压力传感器装置100从螺线管200中拉出来，就很容易地使压力传感器装置100从螺线管200上脱离。
由于弹簧接线端121和扁平接线端230之间是通过簧片触点相互可分开地接触，压力传感器装置100能够容易地从螺线管200中取出。
对于压力传感器装置的设计结构来说可以省却过多的人工或限制。
(第二实施例)
图4是根据本发明第二实施例装配结构的横截面示意图，其中具有电磁阀110的压力传感器装置101是和固定并电连接在印刷电路板300上的螺线管200装配到一起的。图5示出了从螺线管200中脱离的压力传感器装置101的横截面示意图。
根据第二实施例，其与第一实施例相比在压力传感器和印刷电路板之间的电连接的结构不同，在压力传感器120上设有扁平接线端122，而在螺线管200的内表面上设有弹簧接线端231。
扁平接线端122和弹簧接线端231通过焊接、钎焊或类似方法固定到压力传感器120和螺线管200上。弹簧接线端231是由导电的弹簧材料制成的，并在圆柱形的螺线管200的径向上具有弹簧力。
根据上文所述的第二实施例，螺线管200通过螺线管接线端220固定并电连接在印刷电路板300上，而压力传感器装置101可脱离地与螺线管200装配到一起，使得压力传感器120通过扁平接线端122和弹簧接线端231电连接到印刷电路板300上。
(第三实施例)
图6是根据本发明第三实施例的装配结构的横截面示意图，其中具有电磁阀110的压力传感器装置102与固定并电连接于印刷电路板300上的螺线管200装配到一起。图7所示为从螺线管200上脱离的压力传感器装置102的横截面示意图。
在上文的第一和第二实施例中，扁平接线端和弹簧接线端在压力传感器装置100的径向上相向而置(也就是说，在螺线管的内表面和压力传感器的外表面上)，使得在径向上从弹簧接线端至扁平接线端上提供弹簧接触力。
如图6和7所示，根据第三实施例，在压力传感器120的顶端部分设置多个纵向延伸的触针123，而在螺线管200的一个底面上设置多个弹簧接线端232，使得每一个弹簧接线端232的前端都在径向上向内延伸。
弹簧接线端232由导电的弹簧材料制成，并在圆柱形螺线管200的纵向上具有弹簧力。弹簧接线端232在圆周方向上彼此互相错开。
当压力传感器装置102插入到螺线管200的内部空间时，触针123的顶端开始分别与弹簧接线端232相接触，其中每一个触针232的前端都向上运动(也就是，在纵向上的弹性变形，其中压力传感器装置102插入到螺线管200中)从而完全实现触针123和弹簧接线端232之间的弹簧接触(电接触)。
触针123和弹簧接线端232通过焊接、钎焊或类似方法分别固定在压力传感器120和螺线管200上。
如上文所述根据第三实施例，螺线管200通过螺线管接线端220固定并电连接于印刷电路板300上，而压力传感器装置102可脱离地与螺线管200装配到一起，使得压力传感器120通过触针123和弹簧接线端232电连接到印刷电路板300上。
(第四实施例)
图8是根据本发明第四实施例的装配结构的横截面示意图，其中具有电磁阀110的压力传感器装置103与固定并电连接于印刷电路板300上的螺线管200装配到一起。图9所示为从螺线管200中脱离后的压力传感器103的横截面示意图。
在上文的第一至第三实施例中，压力传感器装置上设置的接线端和螺线管上设置的接线端设置的分别彼此相对。
因此，需要精确地设定压力传感器装置相对于螺线管的位置，也就是说需要相对于螺线管旋转压力传感器装置，目的在于压力传感器装置和螺线管的各个接线端都得以在正确的位置相互接触。
如图8和9所示，根据第四实施例，以多个弹簧接线端124在纵向上彼此互相错开的方式，为压力传感器装置103提供多个弹簧接线端124。
形成环状的多个接线端233设置在螺线管200的内表面上，并在螺线管200的纵向上彼此互相错开，使得当把压力传感器装置103和螺线管200组装到一起的时候，各个环状接线端233都面向(并开始接触)压力传感器120的各个弹簧接线端124。
根据上文的第四实施例，当压力传感器装置103与螺线管200装配在一起的时候，就不必相对于螺线管200来定位(也就是旋转)压力传感器装置103。
第四实施例能够以这样的方式来得以改进，就是压力传感器120的接线端124制成环形接线端，而螺线管200的环形接线端233可以由弹簧材料制成，这与图4和5中所示的第二实施例的方式相似。
(第五实施例)
图10是根据本发明第五实施例的装配结构的横截面示意图，其中具有电磁阀110的压力传感器装置104与固定并电连接于印刷电路板300上的螺线管200装配到一起。图11所示为从螺线管200中脱离后的压力传感器装置104的横截面示意图。
在上文的第一至第四实施例中，压力传感器和印刷电路板之间的电连接是通过接触型连接(簧片触点)来实现的。
如图10和11所示，根据第五实施例，压力传感器120的接线端部分125是通过电磁波与螺线管200的接线端部分234电连接的，作为非接触型的电连接。
压力传感器120的接线端部分125及螺线管200的接线端部分234形成为互感器500。图12所示为接线端部分也就是互感器500的半圆形部的部分示意性透视图。
互感器500做成圆盘形，其包括由铜制成的导电部分501和由合成树脂或陶瓷材料制成的绝缘部分502，其中导电部分501和绝缘部分501做成同心圆状。
当压力传感器装置104与螺线管200装配到一起的时候，压力传感器的接线端部分125(互感器500)一侧面向螺线管的接线端部分234(互感器500)的一侧。压力传感器120的电信号通过非接触电连接的电磁波(磁力线)传输至印刷电路板300。
可以使用光电耦合器进一步实现信号的传输，使得压力传感器的信号可以通过非接触的信号传输装置传输到印刷电路板300上。
根据上文所述的第五实施例，螺线管200通过螺线管接线端220固定并电连接于印刷电路板300上，而压力传感器装置104可脱离地与螺线管200装配在一起，使得压力传感器120的信号通过非接触信号传输装置传输到印刷电路板300上，并因此在该第五实施例中也获得与第一实施例相同的效果。

Claims (9)

1、一种装配结构，包括：
压力传感器装置(100，101，102，103，104)，其具有电磁阀(110)和固定在电磁阀(110)一端上的压力传感器(120)，其中压力传感器(120)检测流出或流入电磁阀(110)的工作流体的流体压力；
螺线管(200)，其具有圆柱形的内部空间，并产生用来操纵电磁阀(110)的电磁力；及
电路装置(300)，其电连接到螺线管(200)上，
其中压力传感器装置(100-104)的压力传感器(120)和电磁阀(110)插入到螺线管(200)的圆柱形内部空间中，并且压力传感器(120)电连接到电路装置(300)上，
其中压力传感器(120)上设有第一组接线端(121，122，123，124，125)，在螺线管(200)上设有第二组接线端(230，231，232，233，234)，第二组接线端的每一端都被电连接到电路装置(300)上，
其中压力传感器装置(100-104)以这样一种方式与螺线管(200)装配，即第一组接线端(121-125)的每一个都分别电连接到第二组接线端(230-234)上，并且第一组接线端(121-125)可以从第二组接线端(230-234)上脱离。
2、根据权利要求1的装配结构，其中第一组和第二组接线端(121-124，230-233)通过簧片触点彼此电连接。
3、根据权利要求1的装配结构，其中第一组和第二组接线端(125，234)是采用电磁波传输电信号的方式相互电连接的。
4、根据权利要求1的装配结构，其中
第一组接线端由分别设置在压力传感器(120)外表面上的多个弹簧接线端(121)构成，多个弹簧接线端(121)在圆周上彼此互相错开并在径向上可弹性变形，
第二组接线端由分别设置在螺线管(200)的内表面上的多个扁平接线端(230)构成，多个扁平接线端(230)在圆周上彼此互相错开，当压力传感器装置(100)与螺线管(200)装配到一起的时候，第二组接线端则分别面向第一组接线端(121)，及
当压力传感器装置(100)与螺线管(200)装配到一起的时候，每一个弹簧接线端(121)都在径向上向外偏置，使得弹簧接线端(121)通过弹簧力与第二组接线端(230)接触。
5、根据权利要求1的装配结构，其中
第一组接线端由分别设置在压力传感器(120)外表面上的多个扁平接线端(122)构成，多个扁平接线端(122)在圆周向上彼此互相错开，
第二组接线端由分别设置在螺线管(200)内表面上的多个弹簧接线端(231)构成，当压力传感器装置(101)与螺线管(200)装配到一起的时候，多个弹簧接线端(231)在圆周上彼此互相错开并在径向上弹性变形以分别面向第一组接线端(122)，及
当压力传感器装置(100)与螺线管(200)装配到一起的时候，每一个弹簧接线端(231)都在径向上向内偏置，弹簧接线端(231)通过弹簧力与第一组接线端(122)相接触。
6、根据权利要求1的装配结构，其中
第一组接线端由分别设置在压力传感器(120)前端面上的多个触针(123)构成，多个触针(123)从前端面在径向上延伸，
第二组接线端是由多个分别设置在螺线管(200)上的弹簧接线端(232)构成的，当压力传感器装置(102)装配到螺线管(200)上的时候，多个弹簧接线端(232)在圆周上彼此互相错开并在纵向上弹性变形，以便分别面向第一组接线端(123)，及
当压力传感器装置(100)与螺线管(200)装配到一起的时候，每一个弹簧接线端(232)都在纵向上弹性变形，弹簧接线端(232)通过弹簧力与第一组接线端(123)相接触。
7、根据权利要求1的装配结构，其中
第一组接线端由多个分别设置在压力传感器(120)外表面上的弹簧接线端(124)构成，多个弹簧接线端(121)在纵向上彼此互相错开并在径向上弹性变形，
第二组接线端由多个分别设置在螺线管(200)内表面上的圆环状接线端(233)构成，当压力传感器装置(103)与螺线管(200)装配到一起的时候，多个圆环状接线端(233)在纵向上彼此互相错开，使得多个圆环状接线端(233)分别面向第一组接线端(124)，及
当压力传感器装置(100)与螺线管(200)装配到一起的时候，每一个弹簧接线端(124)都在径向上向外偏置，弹簧接线端(124)通过弹簧力与第二组接线端(233)相接触。
8、根据权利要求1的装配结构，其中
第一组接线端由分别设置在压力传感器(120)外表面上的多个圆环状接线端构成，多个圆环状接线端在纵向上彼此互相错开，
第二组接线端是由分别设置在螺线管(200)内表面上的多个弹簧接线端构成，多个弹簧接线端在纵向上彼此互相错开并在径向上弹性变形，使得当压力传感器装置(103)与螺线管(200)装配到一起的时候，其分别面向第一组接线端，及
当压力传感器装置(100)与螺线管(200)装配到一起的时候，每一个弹簧接线端都在径向上向内偏置，弹簧接线端通过弹簧力与圆环状接线端相接触。
9、根据权利要求1的装配结构，其中
第一组接线端是由设置在压力传感器(120)前端面上的圆盘状互感器(125)所构成，
第二组接线端是由设置到螺线管(200)上的另一圆盘状互感器(234)构成，当压力传感器装置(104)与螺线管(200)装配到一起的时候，另一个圆环状接线端(234)设置的面向第一次提到的圆盘状接线端(125)，及
压力传感器(120)的电信号通过电磁波从第一次提到的圆盘状互感器(125)传输到另一个互感器(234)中。
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