CN220542328U - 一种集成式制动真空度压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成式制动真空度压力传感器，防尘盖可保证在使用过程中，避免因环境恶劣造成顶盖上的透气孔被堵，造成传感器输出不良；防尘盖和顶盖通过内卡设计，组装方便，结构牢固，防水透气膜粘贴在顶盖的进气孔，满足传感器内部和外部环境大气压相通，又满足IP69的防护等级，防尘盖可对其进行保护防止脱落；鱼眼插针和传感器外壳通过注塑一体成型，电路板装有压力传感器芯片，然后通过专用压机，将电路板压入到鱼眼插针的鱼眼端，无需焊接保证产品质量的同时提高了生产效率；单向阀膜片安装到单向阀六个进气孔的安装面，然后装配气嘴，气嘴通过激光焊接工艺，减少粉尘碎屑进入单向阀膜片内部，影响产品的气密性。

Description

一种集成式制动真空度压力传感器

技术领域

本实用新型属于刹车助力器真空度监测技术领域，尤其涉及一种集成式制动真空度压力传感器。

背景技术

真空刹车助力器主要利用引擎进气歧管的真空和大气压的压差进行刹车助力。但燃油直喷系统和起停系统的搭载使得汽车进气歧管的真空度降低，需要额外的真空泵及控制系统产生替代真空。而新能源汽车因无内燃机单元，同样也需要额外真空源。这就需要绝压传感器来检测绝对真空度，也可使用表压传感器测量相对大气的压差，或同时使用绝压和表压压力传感器。该传感器可以监测真空助力器内的压力，将压力大小转化为电信号，并输出给启停系统，进而达到节约能耗的目的。

单向阀又称止回阀或逆止阀，用于液压系统中防止油流反向流动，或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动。真空单向阀属于真空助力器重要部件，现有的真空单向阀主要有两种结构形式：第一种为启闭件为密封板，密封板经弹簧压设在阀座上密封，由于弹簧的作用，其存在开启所需压力较高；第二种为启闭件为膜片，膜片经阀盖中部直接压紧在阀座上，膜片边缘具有可变形的弹性边，其依靠膜片的变形达到阀门的启闭。

目前真空助力器真空度检测的压力传感器以及单向阀为分离式设计，装配复杂，成本较高；另外单向阀普遍较为复杂，包括阀体、阀座、弹簧、弹簧座、密封垫等零件，装配工艺比较繁琐，并且开启压力高，灵敏性差，并且单向阀膜片没有活动空间，会有卡滞现象；且现有的传感器锡焊工艺，焊锡耐环境的能力较差，易氧化，寿命极限短，长时间使用后，应力释放，强度很差，锡原子与卤族元素易反应，导致原子扩散，在PCB面上形成电桥，导致短路失效，易造成环境污染(含铅)，工艺复杂，且过程控制不太容易控制，成本增加。因此，本实用新型提出了一种集成式制动真空度压力传感器来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种集成式制动真空度压力传感器，本真空度压力传感器是一种基于硅压阻效应，采用CMOS技术与MEMS混合技术实现的表压传感器。待测压力从芯片背面加载在硅膜片上，从而使得传感器可在恶劣环境中使用。压力传感器输出与压力成线性比例的电压信号，且提供精确稳定的信号输出和温度补偿。解决了背景技术提出的问题。

本实用新型是这样实现的，一种集成式制动真空度压力传感器，包括外壳；

所述外壳内部设有鱼眼插针和电路板，所述鱼眼插针与所述外壳注塑一体成型，所述电路板上安装有压力传感器，所述电路板通过压机压入所述鱼眼插针的鱼眼端使所述电路板与所述鱼眼插针固定连接，所述电路板的上方设有顶盖，所述顶盖的进气孔上设有防水透气膜，所述顶盖的进气孔外侧设有防尘盖；

所述外壳的一端设有单向阀端，所述单向阀端的阀瓣密封面上设有六个呈环状分布的进气孔，阀瓣密封面的中间位置设有导向柱，阀瓣密封面外侧还设有单向阀膜片，且所述单向阀膜片套设在所述导向柱外壁上，所述单向阀膜片外侧设有气嘴，所述气嘴与所述外壳固定连接。

优选的，所述外壳的内部设有热铆柱和定位柱，所述热铆柱用于加强所述电路板与所述鱼眼插针的连接强度，所述定位柱用于所述电路板的定位压入安装。

优选的，所述导向柱的根部设有第一密封筋，所述进气孔的边缘设有第二密封筋，所述第一密封筋和第二密封筋用于所述单向阀膜片的吸合开启及通气流量。

优选的，所述单向阀膜片采用FVMQ材质制成。

优选的，所述电路板上压力传感器内部的压力芯片密封仓内设有椭圆凸筋，所述椭圆凸筋用于保证密封性和减少压力芯片的引入应力。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将真空度压力传感器和单向阀集成，且单向阀采用单向阀膜片式设计，其结构简单，生产效率高，稳定性好，材质采用FVMQ，该材料具备良好的耐介质性，耐热性，耐寒性，耐高电压性，耐气候老化等优异性能，其阀瓣密封面采用六个进气孔设计，中间设有导向柱，保证单向阀膜片有活动空间，避免卡滞，同时，导向柱根部设有第一道密封筋，进气孔边缘设有第二道密封筋，可有效的保证单向阀膜片的吸合开启，以及通气流量；

2、本实用新型的真空度传感器跟真空管连接采用直角式设计，这样可保证真空助力器内的气体通过单向阀流入发动机从而提高助力器内真空度，同时当发动机停止工作或其内真空度较小时，维持助力器内的真空度；

3、本实用新型的真空度传感器内部插针连接部分采用Press-fit技术，该技术替代了传感器锡焊工艺，焊锡耐环境的能力较差，易氧化，寿命极限短，长时间使用后，应力释放，强度很差，锡原子与卤族元素易反应，导致原子扩散，在电路板面上形成电桥，导致短路失效，易造成环境污染(含铅)，工艺复杂，且过程控制不太容易控制，成本增加；Press-Fit也称“鱼眼端子”，该技术是焊接安装的替代解决方案，通过冷连接的免焊接方式实现电接触件可靠连接，将鱼眼端压入电路板的孔中，通过较小的压入力获得较高夹持力，在压入过程中，鱼眼端产生弹性变形，并提供低接触阻抗以及高可靠性的紧密连接；

4、本实用新型的真空度传感器后盖设有防水透气结构，即防水透气膜，防水透气膜粘贴在顶盖的进气孔，既可以满足传感器内部和外部环境大气压相通，又可以满足IP69的防护等级，防尘盖可对其进行保护，防止脱落，既可以保证传感器防护等级，另外根据理想气体状态方程PV＝nRT，可避免传感器因温度变化，导致的内部压强变化，影响压力传感器的输出精度；

5、本实用新型的电路板上压力传感器内部的压力芯片密封仓内设有椭圆凸筋，既可以保证产品的密封性，又可以减少压力芯片因装配工艺引入应力，影响产品的输出精度，保证了产品质量。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构的立体图；

图2为本实用新型的整体结构的立体爆炸图；

图3为本实用新型中热铆柱、定位柱和椭圆凸筋的结构示意图；

图4为本实用新型中进气孔、导向柱、第一密封筋和第二密封筋结构示意图；

图5为本实用新型中鱼眼插针的立体图。

图中：

1、外壳；11、热铆柱；12、定位柱；13、椭圆凸筋；14、进气孔；15、导向柱；16、第一密封筋；17、第二密封筋；

2、鱼眼插针；3、电路板；4、气嘴；5、单向阀膜片；6、防水透气膜；7、顶盖；8、防尘盖。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种技术方案：一种集成式制动真空度压力传感器，包括外壳1；外壳1内部设有鱼眼插针2和电路板3，鱼眼插针2与外壳1注塑一体成型，电路板3上安装有压力传感器，电路板3通过压机压入鱼眼插针2的鱼眼端使电路板3与鱼眼插针2固定连接，电路板3的上方设有顶盖7，顶盖7的进气孔上设有防水透气膜6，顶盖7的进气孔外侧设有防尘盖8；外壳1的一端设有单向阀端，单向阀端的阀瓣密封面上设有六个呈环状分布的进气孔14，阀瓣密封面的中间位置设有导向柱15，阀瓣密封面外侧还设有单向阀膜片5，且单向阀膜片5套设在导向柱15外壁上，单向阀膜片5外侧设有气嘴4，气嘴4与外壳1固定连接。

在本实施方式中，本设计将真空度压力传感器和单向阀集成，且单向阀采用单向阀膜片5式设计，其结构简单，生产效率高，稳定性好，其阀瓣密封面采用六个进气孔14设计，中间设有导向柱15，保证单向阀膜片5有活动空间，避免卡滞，然后装配气嘴4，气嘴4通过激光焊接工艺，减少粉尘碎屑进入单向阀膜片5内部，影响产品的气密性；

本设计的真空度传感器跟真空管连接采用直角式设计，这样可保证真空助力器内的气体通过单向阀流入发动机从而提高助力器内真空度，同时当发动机停止工作或其内真空度较小时，维持助力器内的真空度；

本设计的真空度传感器内部鱼眼插针2连接部分采用Press-fit技术，该技术替代了传感器锡焊工艺，焊锡耐环境的能力较差，易氧化，寿命极限短，长时间使用后，应力释放，强度很差，锡原子与卤族元素易反应，导致原子扩散，在PCB面上形成电桥，导致短路失效，易造成环境污染(含铅)，工艺复杂，且过程控制不太容易控制，成本增加的问题；Press-Fit也称“鱼眼端子”，该技术是焊接安装的替代解决方案，通过冷连接的免焊接方式实现电接触件可靠连接，将鱼眼插针2的鱼眼端压入电路板3的孔中，通过较小的压入力获得较高夹持力，在压入过程中，鱼眼插针2的鱼眼端产生弹性变形，并提供低接触阻抗以及高可靠性的紧密连接；

本设计的真空度传感器顶盖7设有防水透气结构，即防水透气膜6，防水透气膜6粘贴在顶盖7的进气孔，既可以满足传感器内部和外部环境大气压相通，又可以满足IP69的防护等级，防尘盖8可对其进行保护，防止脱落，既可以保证传感器防护等级，另外根据理想气体状态方程PV＝nRT，可避免传感器因温度变化，导致的内部压强变化，影响压力传感器的输出精度。

进一步的，请参阅图3，外壳1的内部设有热铆柱11和定位柱12，热铆柱11用于加强电路板3与鱼眼插针2的连接强度，定位柱12用于电路板3的定位压入安装。

在本实施方式中，热铆柱11设有多个，热铆柱11可以提高电路板3与鱼眼插针2的连接强度，热铆柱11的连接方式是通过高温将铆柱加热，使其膨胀，然后将其插入电路板3的孔中，等待冷却后，铆柱会收缩，从而形成紧密的连接，这种连接方式可以使电路板3与鱼眼插针2的连接强度大大提高，从而保证连接件的稳定性和安全性；定位柱12设有多个，用于电路板3的定位压入安装，这样在压机将鱼眼插针2的鱼眼端压入电路板3的孔中时不会偏移位置。

进一步的，请参阅图4，导向柱15的根部设有第一密封筋16，进气孔14的边缘设有第二密封筋17，第一密封筋16和第二密封筋17用于单向阀膜片5的吸合开启及通气流量。

在本实施方式中，导向柱15根部设有第一密封筋16，进气孔14边缘设有第二密封筋17，可有效的保证单向阀膜片5的吸合开启，以及通气流量。

进一步的，单向阀膜片5采用FVMQ材质制成。

在本实施方式中，材质采用FVMQ，该材料具备良好的耐介质性，耐热性，耐寒性，耐高电压性，耐气候老化等优异性能、

进一步的，电路板3上压力传感器内部的压力芯片密封仓内设有椭圆凸筋13，椭圆凸筋13用于保证密封性和减少压力芯片的引入应力。

在本实施方式中，本设计的电路板3上压力传感器内部的压力芯片密封仓内设有椭圆凸筋13，既可以保证产品的密封性，又可以减少压力芯片因装配工艺引入应力，影响产品的输出精度，保证了产品质量。

本实用新型的工作原理及使用流程：真空度传感器结构分为：外壳1、鱼眼插针2、电路板3、气嘴4、单向阀膜片5、防水透气膜6、顶盖7和防尘盖8，其中防尘盖8可保证传感器在长期使用过程中，因环境恶劣造成顶盖7上的透气孔被堵，造成传感器输出不良，防尘盖8和顶盖7通过内卡设计，组装方便，结构牢固，防水透气膜6粘贴在顶盖7的进气孔，既可以满足传感器内部和外部环境大气压相通，又可以满足IP69的防护等级，防尘盖8可对其进行保护，防止脱落。鱼眼插针2和传感器外壳1通过注塑一体成型，电路板3上通过SMT工艺装有压力传感器芯片以及外围器件，然后通过专用压机，将电路板3压入到鱼眼插针2的鱼眼端，无需焊接，保证产品质量的同时，提高了生产效率。传感器连接管路部分采用直角快插结构，可快速安装，单向阀膜片5安装到单向阀六个进气孔14的安装面，然后装配气嘴4，气嘴4通过激光焊接工艺，减少粉尘碎屑进入单向阀膜片5内部，影响产品的气密性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种集成式制动真空度压力传感器，其特征在于：包括外壳(1)；

所述外壳(1)内部设有鱼眼插针(2)和电路板(3)，所述鱼眼插针(2)与所述外壳(1)注塑一体成型，所述电路板(3)上安装有压力传感器，所述电路板(3)通过压机压入所述鱼眼插针(2)的鱼眼端使所述电路板(3)与所述鱼眼插针(2)固定连接，所述电路板(3)的上方设有顶盖(7)，所述顶盖(7)的进气孔上设有防水透气膜(6)，所述顶盖(7)的进气孔外侧设有防尘盖(8)；

所述外壳(1)的一端设有单向阀端，所述单向阀端的阀瓣密封面上设有六个呈环状分布的进气孔(14)，阀瓣密封面的中间位置设有导向柱(15)，阀瓣密封面外侧还设有单向阀膜片(5)，且所述单向阀膜片(5)套设在所述导向柱(15)外壁上，所述单向阀膜片(5)外侧设有气嘴(4)，所述气嘴(4)与所述外壳(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种集成式制动真空度压力传感器，其特征在于：所述外壳(1)的内部设有热铆柱(11)和定位柱(12)，所述热铆柱(11)用于加强所述电路板(3)与所述鱼眼插针(2)的连接强度，所述定位柱(12)用于所述电路板(3)的定位压入安装。

3.根据权利要求1所述的一种集成式制动真空度压力传感器，其特征在于：所述导向柱(15)的根部设有第一密封筋(16)，所述进气孔(14)的边缘设有第二密封筋(17)，所述第一密封筋(16)和第二密封筋(17)用于所述单向阀膜片(5)的吸合开启及通气流量。

4.根据权利要求1所述的一种集成式制动真空度压力传感器，其特征在于：所述单向阀膜片(5)采用FVMQ材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种集成式制动真空度压力传感器，其特征在于：

所述电路板(3)上压力传感器内部的压力芯片密封仓内设有椭圆凸筋(13)，

所述椭圆凸筋(13)用于保证密封性和减少压力芯片的引入应力。