CN113029432A - 传感器装置,具体是压力传感器 - Google Patents
传感器装置,具体是压力传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113029432A CN113029432A CN202110254357.2A CN202110254357A CN113029432A CN 113029432 A CN113029432 A CN 113029432A CN 202110254357 A CN202110254357 A CN 202110254357A CN 113029432 A CN113029432 A CN 113029432A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- support
- elastically deformable
- sensor
- housing
- compressible
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
- G01L7/02—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
- G01L7/08—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type
- G01L7/082—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type construction or mounting of diaphragms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0007—Fluidic connecting means
- G01L19/0038—Fluidic connecting means being part of the housing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
- G01L19/0672—Leakage or rupture protection or detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/142—Multiple part housings
- G01L19/143—Two part housings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
- G01L7/02—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
- G01L7/08—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type
- G01L7/088—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type correcting or regulating means for flexible diaphragms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
本申请涉及传感器装置,具体是压力传感器。一种压力传感器装置,具有:对压力敏感的构件,包括具有可弹性变形的膜片部分的传感器本体,以及用于探测膜片的变形的至少一个探测元件;用于收纳或支承压敏构件的结构,其具有用于将探测其压力的流体的至少一个通路,壳体或支承结构包括支承本体,传感器本体以一种方式相对于该支承本体定位,使得其膜片部分暴露于流出通路的流体,支承本体具有液压连接部分和从液压连接部分延伸的管;利用一个或更多个可弹性变形或可压缩的材料形成的至少一个可弹性变形的本体,包括以下至少一者:可压缩的补偿元件;密封元件;以及支承元件,其构造成用于相对于壳体或支承结构支承或定位传感器本体。
Description
技术领域
本发明涉及传感器装置,且具体参照具有包括可弹性变形的膜片的本体的传感器装置开发,对于膜片变形敏感的元件与膜片关联。本发明优选应用于压力传感器装置领域。本案为分案申请,其母案申请号为201580076810.8,申请日为2015年12月22日,发明名称为“传感器装置,具体是压力传感器”。
背景技术
具有权利要求1的前序部分中指定的特征的传感器装置从本申请人名下提交的文献号WO2008/078184 A2中获知。
以上文献描述了一种压力传感器装置,其敏感构件具有带盲腔的传感器本体,其底部由膜片部分形成。膜片部分是可弹性变形的,且与其相关联的是感测元件,诸如电阻或压阻元件的桥接器。装置具有由一定数目的零件构成的壳,其中本体用于支承传感器本体。支承本体由管沿轴向横穿,管的入口端处于壳的液压附接部分;管的出口端改为面对传感器本体的腔。
在某些应用中,提到的类型的装置在非常低温度条件下操作,且可偶然地发生测量的流体冻结,因此增大体积。假定传感器本体的膜片部分通常是相对薄且柔弱的,重要的是采用在冻结引起的流体体积增大之后防止对应的感测元件的其故障和/或破坏的解决方案。
提到的现有的文献随后提出了与一个或更多个可压缩补偿本体(即,适用于补偿其冻结之后的流体体积的可能增大的元件)的支承本体的关联性。
该解决方案构想出了使用"外部"补偿元件,即,安装在支承本体外侧,大致在传感器本体的腔处的补偿元件,或"内部"补偿元件,即,直接地***支承本体的轴向管中,离传感器本体的膜片一定距离处的补偿元件。提到的文献还提出了在单个可压缩本体中形成内部补偿元件和外部补偿元件的可能性。该单个本体在其性质上是易弯曲的,且这允许了其安装在支承本体上,其中对应部分在轴向管内,且另一个部分在前述管外,以便凸入传感器本体的腔中。
提到的现有文献中提出的压力传感器装置从功能观点看通常是有效的,但在可靠性和/或生产时间和成本方面仍存在一些缺陷,将期望减少生产时间和成本。
发明内容
在其总体方面,本发明的目的因此在于提供改善的压力传感器装置,其相比于根据现有技术的装置,生产更简单且更经济有利,且呈现进一步提高的可靠性。
根据本发明,以上目的中的一个或更多个通过压力传感器装置和通过具有描述中和所附权利要求中提到的发明特征的对应生产过程来达成。
附图说明
本发明的其它目的、特征和优点将参照附图来从随后的详细描述中清楚地显现,在附图中:
图1为根据本发明的实施例的压力传感器装置的示意性透视图;
图2为图1的装置的局部截面透视图;
图3和4为根据截面的相互正交的平面的图1的装置的纵截面;
图5为图1的装置的支承本体和对应的可弹性变形的本体的透视图;
图6为关于根据本发明的装置的不同实施例的类似于图3的视图的视图;
图7,8和9为在各种操作步骤中可在生产根据本发明的装置的过程中使用的模制设备的分解和/或局部截面示意性透视图;
图10、图11和图12分别是关于根据本发明的另一个实施例的装置的类似于图2、图3和图4的那些视图的视图;
图13、图14和图15分别是关于根据本发明的另一个实施例的装置的类似于图2、图3和图4的那些视图的视图;
图16、图17和图18分别是关于根据本发明的另一个实施例的装置的类似于图2、图3和图4的那些视图的视图;
图19和20分别是图16-18的装置的支承本体和可弹性变形的本体的示意性透视图;
图21和22是各种操作步骤中的可用于生产根据本发明的装置的模制设备的局部截面示意性透视图;
图23、图24和图25分别是关于根据本发明的另一个实施例的装置的类似于图2、图3和图4的那些视图的视图;
图26为图23-25中的装置的支承本体的示意图;
图27和28为图23-25中的装置的可弹性变形的本体的示意性透视图;
图29为关于图23-25的装置的变型实施例的类似于图3的视图的视图;
图30至36为本发明的许多不同实施例中的与对应的可弹性变形的本体相关联的根据本发明的装置的支承本体的示意性截面视图;
图37,38和39为根据本发明的相应其它实施例的压力传感器装置的传感器本体的示意性截面视图;
图40为可用于生产根据图39的传感器本体的模制设备的示意性截面视图;
图41为使用根据图39的传感器本体的根据另一个实施例的压力传感器装置的局部和示意性截面视图;
图42为关于图23-25或图29的装置的变型实施例的类似于图29的视图的局部和示意性截面视图;
图43为关于图16-20的装置的变型实施例的类似于图17的视图的视图;
图44为图43的细节;
图45为根据本发明的另一个实施例的传感器装置的一些构件的局部和示意性截面分解视图;
图46为使用图45的构件的装置的局部和示意性截面视图;
图47为根据本发明的另一个实施例的传感器装置的一些构件的局部和示意性截面视图;以及
图48为使用图47的构件的装置的局部和示意性截面视图。
具体实施方式
在本说明书的架构中提到"实施例"或"一个实施例"旨在指出关于实施例描述的特定构造、结构或特征被包括在至少一个实施例中。因此,可在本说明书的各点处存在的诸如"实施例中"或"一个实施例中"等短语不必表示同一个实施例,而是可改为表示不同实施例。此外,本说明书中限定的特定构型、结构或特征可在甚至不同于呈现的那些的一个或更多个实施例中按任何适合的方式组合。参考标号和空间参照(诸如,"上"、"下"等)在此仅为了方便使用,且因此不限制保护范围或实施例的范围。在附图中,相同的参考标号用于表示与彼此相似或技术上相当的元件。
在图1和2中,总体上由1表示的是根据本发明的一个实施例的传感器装置,具体是压力传感器装置。装置1具有壳体或支承结构,其包括本体,设计成收纳和/或支承对待探测的量(这里是压力)敏感的构件。前述本体优选构造成类似壳,如所示实例中那样,其具有电连接部分和液压连接部分。
在列举的情况中,壳体或支承结构(下文中为了简单起见限定为"壳")由至少两个主要部分构成,其中下文也称为"支承本体"2的第一本体2优选还执行液压连接的功能,且下文中还称为"闭合本体"3的第二本体3优选执行壳体和电连接的功能。作为优选,壳构造成保护敏感构件,具体是免受外部环境。在各种实施例中,部分2和3有助于限定壳,其关于外部环境至少部分地包围和/或保护敏感构件,虽然构想了用于待探测的至少一个量的适合通路,诸如用于将探测其压力的流体的通路,以及朝外部环境的可能的一个或更多个其它通路,例如,以具有可用的基准压力。
还如图3和4出现的,本体2和3优选以不透流体的方式联接在一起,以便限定对待探测的量敏感的构件收纳在其中的空间4。在所示实例中,敏感构件具有带膜片部分5a的传感器本体5,膜片部分5a随测量的流体的压力变化而可弹性变形。传感器本体5至少部分地收纳在壳的至少一部分中。在下文中,为了简单起见,部分5a将也简单地限定为"膜片"。膜片5a可一体地制作在传感器本体5中,或另外构造成与传感器本体5相关联(例如,经由焊接或胶合)的单独部分。
按照已知的技术,敏感构件具有与其相关联的至少一个元件,其设计成探测膜片部分5a的变形。图3中仅由6表示的该探测或感测元件可包括多个电阻器或压阻元件,例如,以桥接构造,其优选在膜片5a未暴露于待测量其压力的流体的一侧上获得。在其它实施例(例如,如图24中的情况)中,探测元件6可包括电极和/或电容元件,诸如两个面对的电极,其优选至少部分在膜片5a未暴露于流体的一侧上获得。
在一个实施例中,诸如列举的一个,传感器本体5是整体的,优选由陶瓷材料(例如,氧化铝)制成,以便限定具有外周表面和底面的盲腔(未指出),其中后者属于膜片5a(具体是其内侧)。前述外周表面和底面仅在图3中分别由5b和5c表示。
在一个实施例中,由壳2-3限定的空间4内存在电路7,其包括相应的支承件,用于控制和/或处置和/或处理由探测元件6生成的信号的电气构件和/或电子构件安装在支承件上。探测元件6经由导体8与电路7信号通信,导体8从包括膜片5a的传感器本体5的面(这里为了简单起见限定为"上面"或"上表面")出现。导体8连接到设在电路7的支承件上的相应传导垫或路径。间隔元件9设在传感器本体5的上面与电路7的支承件之间,间隔元件9与壳(例如,部分3)的至少一部分协作,且还具有电路7的支承件相对于传感器本体5和壳自身的定位的功能。弹性触头与电路7的支承件相关联,弹性触头中的一个在图3(也见图2)中由10表示,弹性触头设置成使电路7的支承件的传导垫或路径电接触至与壳部分3相关联的相应端子11。如具体从图3和4出现那样,在一个实施例中,端子11具有大致L形的构造,或在任何情况中,具有空间4外侧的部分和空间4内侧的部分。壳部分3然后限定管状部分3a,其在此沿大体上轴向方向延伸,端子11的外部在管状部分3a内延伸,以提供电连接器。与电路7的支承件相对的触头10的部分相对于对应的端子11的内部部分弹性地保持。在一个实施例中,弹性触头10根据本申请人名下提交的WO 2009/153737中包含的特定教导内容获得,其内容认作是并入本文中。
在一个实施例中,电路直接在传感器本体5上获得,前述电气构件安装到传感器本体5上:导体8因此可甚至不存在。在此情况下,弹性触头10与传感器本体5上获得的电路相关联,弹性触头10设置成使电路自身的传导垫或路径电接触至与装置1的壳部分3关联的相应端子11。端子11具有设计成与弹性触头10的至少一部分或至少一端电气和机械联接的构造。
支承本体2具有液压连接部分2a,其优选具有圆柱形,外部密封元件13设在该部分2a的外侧上,外部密封元件13这里是环形,例如,O形环。本体2的部分2a设计成用于连接到管线上,将被探测其压力的流体在管线中流动。支承本体2的相对部分(即,其上面或上表面)在外周构造成以自身已知的方式用于与壳部分3联接。从液压连接部分2a分叉的是管(由14表示),其优选沿轴向方向延伸穿过本体2,直到本体2的上面。在一个或更多个实施例中,管14至少部分地限定用于将探测其压力的流体的通路15。在一个实施例中,如将看到的,通路15的一部分可由本体限定,本体至少部分可弹性变形,与支承本体2相关联,以一种或更多种可弹性压缩和/或易弯曲的材料形成,且构造成补偿流体体积的任何可能的变化。
可变形本体优选定形为以便限定一个或更多个可弹性压缩的补偿元件。此外或作为备选,可变形本体可限定一个或更多个功能元件,其例如执行用于敏感元件和/或壳的密封和/或支承功能。
此可弹性变形的本体的非限制性实例在图2-4中作为整体由16表示。
在本发明的实例中,如将看到那样,本体16限定用于流体体积的任何可能的变化的补偿的两个元件,其限定通路15的相应部分,但并未从本发明的范围中排除可变形本体限定单个补偿元件的情况,或通路15由与管14相关联的可变形本体完全限定或实际上完全限定的情况。
传感器本体5以一种方式安装在支承本体2上,使得其膜片5a暴露于流出通路15的流体,具体是面对后者的出口。在优选实施例中,装置1还包括由17表示的内部密封元件,其设置在支承本体2与传感器本体5之间,以连同它们限定用于收集流体的室,由18表示。通路15通入前述室18,使得流体的压力可施加到膜片5a上。
在一个实施例中,诸如列举的一个,支承本体2在其上面处具有凸出中心部分,具体在图5中可见,其中其作为整体由19表示。内部密封元件17围绕前述部分19延伸,以便提供部分19与传感器本体5(具体是其盲腔的周向表面5b)之间的径向密封。
在优选实施例中,例如所示的一个,可变形本体16限定两个不同的补偿元件20和21,这里分别表示为"内部"和"外部"。
至少部分地延伸到管14中的内部补偿元件20界定通路15的相应部分,且具有大体上圆柱形和/或截头圆锥形,或在任何情况中,是管状形状,以至于其设有轴向通孔。外部补偿元件21改为设置在大体上面对传感器本体5的膜片5a的位置,且在管14的外侧上至少部分地延伸,具体是在支承本体2的凸出部分19的顶部处,在相对接近膜片自身的位置。另外,外部补偿元件21设有轴向通孔,且作为优选,具有大体上扁平的形状,例如,盘或盖的形状。
如可在图3中注意到那样,外部补偿元件21优选位于传感器本体5的盲腔内,其中其外周表面和上表面分别相对接近前述腔的外周表面5b和底面5c。在优选实施例中,补偿元件21在周向位置具有一个或更多个贯穿开口,其中一些在图5中由21a表示。这些开口21a在元件21的两个相对主面之间横穿元件21,且基本上具有将收集室18的不同区域连接在一起的功能,以便将它们保持为流体连通,且使它们压力平衡,以用于此目的且利用本申请人名下提交的WO 2010/013216中所述的模态,其具体教导内容认作是并入本文中。在可能的变型实施例中,根据前文提到的WO 2010/013216的教导内容,开口21a由元件20的叶形替换,或由对应于元件20的外部轮廓或中心通路的区域中设有的轴向凹槽或缝隙替换,或再次设在本体2的凸出部分19中。
在一个实施例中,补偿元件20和21连结在一起,即,由单件制成,这里是可变形本体16,其设有一个或更多个可弹性压缩和/或易弯曲的材料,例如,硅树脂。
在一个实施例中,诸如呈现的一个,支承本体2限定管14的横向壁2b。作为优选,壁2b具有相对小的厚度,例如,小于元件21的厚度或限定本体2的连接部分2a的壁的厚度。在图3和4的装置1的情况中,前述横向壁2b位于与液压连接部分2a相对的管14的一端处,即,具有属于本体2的上面的壁2b的外侧。如可从图5中认识到那样,横向壁2b设有至少一个贯穿开口22,其界定清楚地从图3和4显现的通路15的相应部分。在优选实施例中,开口22在壁2b的中心位置,且与补偿元件20和/或21的通孔沿轴向对准。在图3-4的实施例中,管14因此部分地延伸穿过凸出部分19,在中心具有开口22的壁2b设在凸出部分19的顶部处。
在一个实施例中,支承元件23也与本体2相关联,支承元件23位于收集室18的外侧,且构造成沿轴向方向弹性地支承传感器本体5。支承元件23优选设置在本体2的上面(在大体上包绕本体2的凸出部分19的位置)与传感器本体5的下面(在包绕对应的盲腔的开口的前述面的周向区域中)之间。元件23还可执行液压密封功能,以至于其可弹性变形。
弹性支承元件23的存在在装置1的那些实施例中特别重要,其中传感器本体5不断以弹性方式朝支承本体2推动,具体是经由弹性接触元件10的作用。例如,前述要求未存在于根据现有技术的装置中,诸如WO 2008/07814中所述的一个,其中传感器本体并未经历朝对应的支承本体的弹性负载。
根据独立创造性方面,内部密封元件17、支承元件23和外部密封元件13中的至少一者构造为至少部分地包覆模制在支承本体2上或与支承本体2共同模制的部分。
要指出,在随后的本描述和所附权利要求以及未明确指出的位置处,普通用语"包覆模制"及其派生词理解为表示至少两种不同的模制技术,且特别是严格意义上的包覆模制技术和共同模制技术。在严格意义上的包覆模制技术中,之前获得的第一构件(这里是支承本体2)***模具中,至少一种材料然后以熔融状态注入模具中,该材料在于形成第一构件上的第二构件(这里是可压缩本体16)。作为替代,在共同模制技术中,在特定模具中,首先注入熔融状态的设计成形成第一构件的至少一种材料,此后通常以自动方式用不同部分来替换模具的一部分,且在仍收纳第一构件的由此形成的新模具中,注入熔融状态的至少一种材料,以在第一构件上获得第二构件(作为备选,模具的前述部分可以以一种方式旋转而替代替换,使得其不同部分形成模制凹模的一部分)。实际上,然后在第一情况中,第一构件分开获得,引入模具中,且第二构件模制在其上,可能利用分布在第一构件的至少一部分上的粘合促进剂(引发剂),而在第二情况中,两个构件在相同的模制设备的至少一部分中一个接一个获得,优选在第一构件仍很热或还未达到室温时(具体是几秒或几十秒之后)几乎立即包覆模制第二构件。然而,在两种情况下,一个构件模制在另一个上。
根据自身独立创造性的方面,来自内部密封元件17、支承元件23和外部密封元件13中的至少一个可能与至少一个补偿元件一起在后者模制之后,优选在壳体仍很热或还未达到室温时至少部分地包覆模制在壳体上。该途径证明是有用的,以便确定本体2的材料与包覆模制的元件或多个元件的材料之间的较好的结构固定和/或化学结合。
根据自身独立创造性的方面,内部密封元件17、支承元件23和外部密封元件13中的至少一者可能与至少一个补偿元件一起在粘合促进剂或引发剂沉积在壳或支承本体2的至少一部分上之后至少部分地包覆模制在壳或支承本体2上,具体是以便确定壳或支承本体2的材料与包覆模制的元件或多个元件的材料之间的较好结构固定和/或化学结合。
作为优选,包覆模制的元件或多个元件的材料具有诸如粘合或配合到支承本体的特征,具体是在模制期间在结构上结合和/或穿透到可能的表面微粗糙或孔隙中,以例如相比于仅由相对于支承本体单独地形成且弹性压缩的密封元件的压缩获得的密封件,改善了对应的密封。
内部密封元件17、支承元件23和外部密封元件13中的一个或更多个包覆模制在支承本体2上或与支承本体2共同模制(但可能未必与至少一个补偿元件一起)的事实较大地便于装置1作为整体的生产,减少了其组装所需的操作和设备及其对应时间,可能确保了所述部分之间的高定位精确性。此外,前述解决方案允许了包覆模制的元件或多个元件保持在良好限定的位置,由此防止可能在生产阶段中或装置使用期间出现的任何非期望的位移或其错误组装。
在一个或更多个实施例中,仅一个前述元件是包覆模制或共同模制的,而在其它实施例中,前述元件中的两个或更多个与支承本体包覆模制或共同模制。前述元件中的两个或更多个也可由单件制成,即,在同一注射或模制步骤期间连结在一起和/或获得。
在各种实施例中,用于包覆模制的材料是完整材料(full material),即,不是膨胀或有室泡沫材料。
在优选实施例中,可弹性变形的本体提供至少一个补偿元件,即,执行流体体积的任何可能变化的补偿的功能的可压缩元件,其构造为包覆模制在支承本体上的一部分。根据自身独立创造性的方面,内部密封元件、支承元件和外部密封元件中的一个或更多个可与前述可压缩的补偿元件包覆模制在一起。
根据自身独立创造性的方面,限定至少一个补偿元件的可变形本体还限定内部密封元件、支承元件和外部密封元件中的至少一个。因此,前述元件中的一个或更多个可与补偿元件形成为单个本体,优选补偿元件收纳在支承本体2的管16中,即便如此未从本发明的范围排除前述构件中的一个或更多个与管14外的补偿元件形成单个本体。
根据自身独立创造性的另一个方面,内部密封元件17、支承元件23和外部密封元件13中的至少一个可作为单个构件包覆模制,以便提供相应的可弹性变形的本体,或前述元件中的两个或更多个可由单件制成。在各种实施例中,单个可弹性变形的构件或多个可弹性变形的构件包覆模制在壳2,3的至少一部分上和/或敏感元件上。
根据各种实施例,有可能利用第一弹性体材料(诸如硅树脂)包覆模制补偿元件(诸如元件20或元件21),且然后利用第二弹性体材料来执行第二包覆模制,以便获得元件13,17和23中的一个或更多个。结果,根据自身独立创造性的另一个方面,可变形本体16、内部密封元件17、支承元件23和外部密封元件13中的至少一个可在不同步骤中和/或以不同材料形成或模制。出于此目的,可构想出的是使用相应的模具来用于各个步骤,且/或在各个步骤中替换模具的至少一部分。作为优选,至少一个可变形本体16或补偿元件20和/或21由第一材料制成,且内部密封元件17、支承元件23和外部密封元件13中的至少一者由第二材料或弹性体制成。作为优选,相比于第二材料,第一材料具有较低硬度,或需要较低的力来获得压缩或弹性变形。
在一个实施例中,可变形本体限定内部补偿元件、外部补偿元件,以及内部密封元件、支承元件和外部密封元件中的至少一者:此情况例如是图1-5中呈现的一个,其中本体16不但限定元件20和21,而且限定元件17和23。
在优选实施例中,具体是在本体16在单件中限定补偿元件20和21时,本体2的横向壁2b设有一个或更多个第二贯穿开口,其中一些在图5中由24表示,优选在相对于开口22在外周或偏心的位置。
作为优选,提供了围绕界定通路15的一部分的开口22布置的多个前述开口24。在一个实施例中,开口24根据圆周或圆周的弧布置。作为优选,开口24具有至少部分弯曲的截面或轮廓。开口24还可包括沿不同方向延伸的一定数目的伸展部(未呈现),诸如沿相对于管14的延伸方向或轴线的径向方向、横向方向、角向方向、平行方向或正交方向中的至少一个延伸的伸展部。开口24由可变形本体16的相应部分占据,其中一个在图4中由16a表示,其将补偿元件20和21连接在一起。
作为优选,补偿元件20和21经由围绕通路15的至少一部分布置(具体是根据圆周或圆周的弧布置)的可变形本体16的相应部分16a连结。作为优选,本体16的部分16a具有至少部分弯曲的截面或外部轮廓。如关于开口24所述,部分16a也可包括沿不同方向延伸的一定数目的伸展部(未示出),诸如沿相对于管14的延伸方向或轴线的径向方向、横向方向、角向方向、平行方向或正交方向中的至少一个延伸的伸展部。
在优选实施例中,支承本体2具有一个或更多个通路,其从管14分支或各自从管14延伸,具体是沿至少部分关于管14的延伸方向或轴线大体上是径向或横向或角向或正交的至少一个方向。
前述通路中的一些在图5中列举,其中它们由25表示。在各种优选实施例中,诸如所示的一个,通路25还具有至少一个相应的伸展部,其沿关于管14的轴线至少大致是轴向或平行的方向延伸。
通路25可能可包括支承本体的表面凹槽或凹口。例如,在图5的情况中,通路25的轴向伸展部的至少一部分25a以凸出部分19的表面凹槽或凹口的形式获得。大体上,通路25可在对应于凸出部分19的区域中形成在本体2中,或具有凸出部分19下方的相应的伸展部,具体是相对于管14在径向或横向的伸展部,或又是本体2的顶面中的凹槽或凹口的形式的径向或横向伸展部。
不管特定的实施例,通路25或各个通路25由可变形本体的相应部分占据,例如,将诸如内部元件或外部元件的补偿元件连接到内部密封元件、支承元件和外部密封元件中的至少一者上的部分。收纳在相应的通路25中的可变形本体的这些连接部分的存在确保了元件13和/或17和/或23相对于本体2的精确定位和/或固定,且防止了它们的任何非期望的位移。
在优选实施例中,可变形本体16(即,至少一个补偿元件20,21和/或内部密封元件17和/或支承元件23和/或外部密封元件13)的至少一部分在一个或更多个通路25中延伸,通路25各自从管14分叉或延伸,具体是具有圆形或弯曲布置且/或沿至少一个第一方向(其相对于管14,22的延伸方向或轴线至少部分大体上是径向或横向或成角的)延伸的一个或更多个部分,优选也沿相对于管14,22的轴线的第二轴向或平行或成角方向延伸。例如,一个或更多个部分包括第一伸展部和第二伸展部,其相对于彼此正交或成角,诸如是径向的第一伸展部,以及大致平行于管14,22的轴线的第二伸展部。
在这里考虑的实施例的情况中,通路25包含可变形本体的部分,其将内部补偿元件20连接到支承元件23和/或内部密封元件17上。例如,本体2的轴向孔或开口形式的通路25的至少一部分可收纳用于连接到支承元件23上的部分,而形状类似于凹槽的通路25的另一个部分收纳用于连接到内部密封元件17上的部分。作为优选,内部密封元件17连结到支承元件23上,且后者继而又连结到另一个可变形本体上,这里是在对应于内部补偿元件20的位置处。另一方面,在可能的变型实施例中,本体2可包括不同高度处的一系列通路25,例如,三个系列的通路,其中上系列收纳用于内部密封元件17的连接部分,中间系列收纳用于支承元件23的连接部分,且下系列收纳用于外部密封元件13的连接部分。明显可能的是这里举例提到的甚至仅两个系列的组合,和/或对于各个通路或通路系列,通路的伸展部的不同组合是可能的,诸如相对于彼此和/或相对于本体2或管14,22的轴线至少部分径向和/或轴向和/或正交和/或成角的伸展部。
图5中也孤立可见的是可变形本体16的实例,这里由以一种或更多种材料形成的单个本体构成,其限定内部补偿元件20、外部补偿元件21、内部密封元件17和支承元件23。元件20和21这里分别普遍是管状和盘形,即便如此这并未构成解决方案的基本特征。两个元件20和21各自具有例如在图3和4中由20b和21b表示的相应轴向孔或通路,这些相对于彼此沿轴向对准,且与壁2b的贯穿开口22一起限定通路15。如具体从图3和4注意到,横穿元件20和21的孔20b和21b大致沿轴向对准壁2b的贯穿开口22。
作为优选,本体2的至少一部分和/或包覆模制的可变形本体16的至少一部分限定小截面或大致毛细截面的管或孔20b,21b,例如,具有0.03mm2到1mm2之间的截面,具体是以便预先确定开始冻结流体的区域,以便引起设计成在探测的流体冻结的状态下抵抗来自外界的任何高推力且因此有害的推力的一类冰塞。
转到图5,内部密封元件17具有作为整体的环形,具有大致半圆形的截面(也见图3和4),以便相对于传感器本体5的腔的外周表面5b设置,且与其一起提供相对于前述表面的径向密封。在其相对侧上,密封元件17精确设置成抵靠本体2的表面,具体是抵靠顶部凸出部分19的表面。
又在图5中可见的是支承元件23,其以弹性方式支承本体2上的传感器本体4。在所示实施例的实例中,元件23具有大致盘状或环形。此外,可变形本体16的一些连接部分在图5中部分可见,其将补偿元件20连结到元件17和23上,前述部分由16b和16c表示(也见图4)。
又从图4可注意到在优选实施例中,横穿支承本体2的管14如何以一种方式呈现中间变窄部分(未指出),使得内部补偿元件20也具有不同直径或任何情况中的不同截面大小的两个伸展部。在流体的高压的情况下以及在流体的很强负压或构成可变形本体16的一种或更多种材料的可能变弱的情况下,该解决方案与元件21定位成超过横向壁2b但相对于元件20连接或固定的事实确保了可变形本体16作为整体定位和/或固定。前述固定由优选的结构进一步确保,优选结构构想出了相应开口24中延伸的多个伸展部,其实际上防止了可变形本体16免于可能滑出本体2。
图6中描绘了本发明的不同实施例,由此还提供了通路27,其优选是径向或横向的,大致在液压附接部分2a处从管14分叉。可变形本体16的相应部分16d收纳在这些横向通路27中,其将后者且具体是内部补偿元件20连接到这里由13'表示的外部密封元件上。在本情况中,外部密封元件13'然后包覆模制在本体2上,且具体由可变形本体16限定。如果需要,则密封元件13'可按独立于可变形本体16的方式和/或使用不同材料与本体2共同模制或包覆模制在本体2上。通路27可具有上文参照开口24和/或通路25所述的特征中的至少一些,可能还包括沿不同方向延伸的一定数目的伸展部。
图7-9中示意性地描绘了可能的模制设备,其可用于将可变形本体16包覆模制在支承本体2上。首先参看图7,在该实例中,设备包括模具30和31的两个部分。在此实例中,模具30的一部分限定用于定位之前获得的支承本体2的凹模30a,而模具31的一部分限定用于可变形本体16的形成所需的凹模(31a,图9中)。
该设备还包括与彼此相对的两个滑动块或滑块32,其可在模具30和31的部分之间限定的相应引导通路中平移。滑块32结合凹模31a一起在放置于在上的相应前凹模32a处限定可变形本体16的外部轮廓或形状。滑块32具体至少限定本体16的凸出或凹入部分中的部分。
根据变型(未描绘),为了使可变形本体16与支承本体2共同模制,设备包括限定凹模30a的模具30的第一部分,其与部分31的备选物的模具的第二部分相关联,允许了限定对应于支承本体2的凹模,这通过注入第一材料来获得。随后,模具的前述第二部分除去,且由模具31的一部分或由限定可变形本体16的凹模31a,32a的滑动块32替换,通过将至少一种第二可压缩和/或顺应材料注入支承本体2上来获得。
包覆模制或共同模制设备构想出了模具30,31的至少一部分设有大体上圆柱形的元件30b,31b,其可能具有不同截面或直径,设计成形成可变形部分16(即,补偿元件20,21)的轴向孔或通路20b,21b的至少一部分。
在图8中,设备呈现在模具在用于形成可变形本体16所需的材料已经注入到其中之后闭合的状态中。将熔融状态的材料注入模具中的时刻,材料占据部分30,31,32与本体2之间限定的自由空间,以及本体自身的通路(25和/或27),因此形成本体16。然后将认识到的是,在此类应用中,支承本体2自身构成限定可变形本体16的最终形状所需的一类"模制部分"。在包覆模制材料的冷却和凝固所需周期之后,模具30和31和滑块32的部分可如图9中示意性所示再开启,具有迄今形成在本体2上的本体16。
图10-12以类似于图2-4的那些视图的视图示出了本发明的另一个实施例,由此仅内部密封元件17与补偿元件(即,内部元件20和外部元件21)成单件包覆模制在支承本体2上。结果,在该解决方案中,支承元件和外部密封元件未与其它包覆模制部分形成在一起。在实例中,支承元件由易弯曲材料(例如,硅树脂)制成的环形元件23'构成,其安装在外接凸出部分19的本体2的上面与具体在外接盲腔的开口的前述面的区域中的传感器本体4的下面之间。参照图1-6所述的各种特征可应用于图10-12的实施例。
图13-15以类似于那些图2-4的视图示出了本发明的实施例,由此可变形本体16包覆模制在本体2上,可变形本体16仅限定通过连接部分16a连结在一起的补偿元件20和21,连接部分16a延伸穿过形成于管14的横向壁2b中的对应的贯穿开口。另外对于图13-15的实施例,可应用参照图1-6所述的各种特征。
根据自身创造性的方面,还将呈现内部密封元件和支承元件两者,或它们中的至少一者。内部密封元件由可弹性变形的材料制成的环形密封元件17'构成,配合在其对应的变窄部分处的本体2的凸出部分上,以便提供相对于本体2的腔的外周表面5b的径向密封,且支承元件从类似于参照图10-12所述的一种的另一环形元件23'获得。
内部密封元件17或17'的存在确保了相对于传感器本体5的不断密封,这大致不由传感器本体5的相对于支承本体2的轴向位置影响,考虑了径向压缩在支承本体2的部分19和传感器5的腔两者大致是圆柱形且同轴的情况下不会较大变化,或即使在具有略微倾斜的壁的截头圆锥腔的情况下仅略微变化的事实,因此防止了待探测的流体的任何渗透或泄漏。
支承元件23或23'的存在允许了传感器本体5在装置1的壳2,3中被弹性地推进和/或支承,具体允许了其中传感器本体5在无任何破坏的情况下由闭合本体3和/或由间隔物或定位元件9朝支承本体2推动的组件。有利地,支承元件23或23'允许了整体结合到前述本体5中或与前述本体5关联的电路7的传感器本体5和/或弹性触头10朝端子11弹性地推进和/或推动。
在此方面,将考虑的是,具体是在热塑性材料制成的本体或元件2,3,9的情况中,高大小容限的不同分布可导致传感器本体5松散定位或改为传感器本体5在壳2,3中过大受压缩的组合。特别是在存在车辆的高振动或应力时,装置1中存在可能的故障,其范围从组装期间的过大压缩和失效到破坏风险下的传感器本体5的可能故障的电接触和/或过大波动。
因此,支承元件23或23'允许了提供传感器本体5与至少支承本体2之间的至少部分的轴向密封,在构想后者时,其可为除经由内部元件17或17'获得的密封外的密封。
支承元件23或23'可定形为以便是回弹性的,或根据沿不同方向定向的矢量或力相对于传感器本体5施加推力,诸如元件23或23',其提供沿轴向方向和沿径向方向两者或在任何情况是沿相对于传感器本体5或管14的轴线倾斜的方向的支承和/或密封。
作为优选,内部密封元件17或17'和支承元件23或23'的组合允许了获得前述内部密封件,即使允许"弹性组件",即,使传感器本体5的轴向定位可能略微变化或补偿的组件,具体用于补偿装置1的各种元件或部分的前述大小变化。
图16-20示出了根据本发明的压力传感器装置的另一个实施例。
在一个此实施例中,且如具体从图16-18所示,传感器本体5的盲腔具有中间变窄部分或截面的变化,以便限定较宽的下腔部分C',以及较窄的上腔部分C''。此类的实施例证明是特别有利的,以至于其允许减小膜片5a的大小,膜片5a在本例中形成较窄的腔部分C''的底部,且在任何情况下,都与这里未指出的对应的变形探测元件相关联。
带具有不同截面的两个腔部分C'和C''的传感器本体5的使用允许了提供较宽的下腔部分C',其中有可能更容易提供内部径向密封,即,经由内部密封元件17(或17')提供传感器本体5的腔内的外周密封,以及较窄的上腔部分C'',其可包含少量流体,且因此在流体的冻结和/或膨胀情况下经历较低的机械应力。可包含在腔部分C''中的少量流体的冻结还可更容易由可压缩的元件21补偿。
包绕膜片5a的传感器5的上面的区域因此较宽,且至少部分比前述实施例更厚的本体5的部分5d对应于该区域。以此方式,本体5的上面的以上区域中,可存在用于单次控制和/或处置和/或处理的直接相关联的电气/电子构件。装置1因此可获得,而不需要如前述实施例的情况中那样提供电路7的支承件,或对应的间隔物或定位元件9。该构想可具体从图17认识到,从图17中显现了在相对于膜片5a外周的位置,甚至在至少部分地对应于部分5d的位置,弹性触头10如何在本例中直接在空间4内的端子11的部分与直接设在传感器本体5的上面上的导电垫或路径(未指出)之间延伸。
在此类解决方案中,优选外部补偿元件21至少部分地延伸到本体5的盲腔的上部C''中。另外,在此类实施例中,诸如描绘的一个,元件21可由具有内部补偿元件20的单件具体经由包覆模制制成,如已经参照前述实施例描述那样,其特征可至少部分地还表示实施例的当前实例。另外在本例中,内部密封元件17和/或下支承元件23可与至少一个可压缩补偿元件一起或与其分开来包覆模制在本体2上。在列举的情况中,可弹性变形的本体16除可压缩元件20和21外还包括内部密封元件17和下支承元件23。明显,也在此类型的实施例中,此外或作为备选,可构想出如参照图6的实施例所述的外部密封元件13的包覆模制,或密封元件17和/或支承元件23可分开模制或以另一材料包覆模制在本体2上。
在一个实施例中,本体2的横向壁2b是管14的中间壁;即,其占据管14的两端之间的中间位置。一个此例也在图16-18中列举。在该实施例中,管14包括横壁2b下游的用于收纳元件21的一部分,其例如在图19中清楚可见,其中其由19a表示,具体是中空部分。还参看图17和18,可清楚注意到外部补偿元件21的第一部分如何定位在前述部分19a内,这里其具有基本上管状的形状,而外部补偿元件21的第二部分位于前述部分19a的外侧上。
作为优选,在至少包含在上腔部分C''中的流体冻结的情况中的操作期间,外部补偿元件21的前述第一部分由部分19a在外周约束,具体是为了防止任何径向变形和/或用于更有效地支承元件21的第二部分,其优选受压缩或经历仅沿轴向方向相对于管14的轴线的变形。补偿元件21的第二部分改为易于在轴向和/或径向方向上且/或根据不同角来压缩或变形,具体是为了补偿至少部分容纳在上腔部分C''中的流体的冻结和/或膨胀。
作为优选,外部补偿元件21的前述第二部分还至少部分延伸到下腔部分C'中,以便在也由密封元件17界定的区域中还补偿部分容纳在前述下部C'中的流体的冻结或膨胀,其中流体带来沿大致径向方向的补偿元件21的部分的压缩和/或变形。
图16-18中可看到的具体构想出具有相比于膜片5a厚度较大的中间壁5d的传感器本体5的装置的构造还允许了使用密封元件17,其也至少部分作为可压缩元件或弹性补偿元件操作。在此构造中,冻结流体的轴向膨胀可由前述较大厚度的中间壁5d在一个方向(图17-18中所示的向上)抵消,同时其可由密封元件17在相反方向(如图17-18中所示的向下)补偿。
从图19可注意到壳体部分19a如何基本上位于凸出部分19的顶部处。再次,从前述附图中可注意到横向壁2b如何优先呈现用于流体的中心通路22和多个外周通路24,外周通路24将收纳补偿元件20和21之间的相应连接部分16a。
有利地,密封元件17可位于本体2的横向壁2b和补偿元件20和21之间的连接部分16a处或附近。作为优选,密封元件17位于下腔部分C'与上腔部分C''之间的截面的变型的区域附近,且/或在壳体部分19a附近。作为优选,且如图17和18中可注意到的,从中心通路22开始且向外前进,按顺序遇到横向壁2b的一部分、可变形元件16的一部分16a、壳体19a的一部分、密封元件17的一部分,以及传感器本体5。
图20中孤立可见的是可弹性变形的本体16,其可用于根据图16-19的实例的装置。还可识别到补偿元件20和21、优选具有大致管状或环形构造的内部密封元件17,以及大致类似于环形盖的支承元件23。作为优选,密封元件17大致是截头圆锥形或圆柱形,其中形状和大小设计成以密封方式和/或与传感器本体5的腔部分C'弹性过盈来配合。
还看到将元件20连接到支承元件23和/或密封元件17上且相对于彼此正交或成角延伸的部分16b,16c中的一些,具体是相对于补偿元件20部分径向地且部分轴向地(部分16b和/或16c可能具有至少部分弯曲的形状)。这些部分在图19的通路25,25a内,因此与部分16a(图18)一起确保了可变形本体16的各种部分的精确定位和/或固定。
因此,根据自身独立创造性的方面,可变形本体16或至少一个补偿元件20,21设有定位和/或固定部分16a,16b,16c,16d。作为优选,提供以下的至少一者:位于可变形本体16的第一端区域中的定位和/或固定元件16a;位于可变形本体16的中间区域中的定位和/或固定元件16b,16c;以及位于可变形本体16的第二端区域中的定位和/或固定元件16d(图6)。具体而言,至少一些定位和/或固定元件16a,16b,16c,16d连接在一起,且连接到在装置1的壳2,3的至少一部分的外轮廓和/或座上获得的优选环形或至少部分圆形或弯曲形状的另一个定位和/固定元件上。在所示实例中,前述至少一个另外的定位和/或固定元件包括元件13,17和23中的至少一者。考虑到类似于描绘的一个的结构,部分16b,16c也可在外环中会聚,其并未作为密封件操作,以将部分16b,16c连接在一起的唯一目的获得,以使模制材料更有效流动且/或改善固定。
图21和22示出了可用于产生图16-20的可变形本体16的可能的模制设备。在本例中,模制设备并未构想出可动滑块,而是简单为模具30和31的两部分,其限定相应的凹模30a和31a,以用于定位支承本体2,且限定可变形本体16的外部轮廓。
没有滑块的模具30,31的前述简化结构可通过提供元件17来获得,该元件17具有没有任何凹口的形状,诸如大致截头圆锥或圆柱形。
在图21中,模具闭合,其中本体2在内侧,而在图22中,模制在本体2上的本体16也可见。可构想出类似的模具用于包覆模制本体16的仅一些元件或部分,诸如部分17,20,21,23,16a,16b,16c。
图23-28关于本发明的另一个实施例,其基本上通过具有传感器本体的敏感元件的使用来区分,敏感元件具有不同于前述实施例的形状,诸如大致为平面或设有大致平面的膜片或下表面的敏感元件,具体是至少部分为面对用于流体的入口和/或探测的管或通路14,15,21b,22中的至少一者的平面的表面。作为优选,敏感元件限定柔性部分或膜片,以及大致刚性或刚性固定的部分。在所示的实例中,传感器本体提供成由两个部分5',5''构成,其限定在外周和在两个轴向端处界定的腔C。作为优选,传感器的本体的部分5'是整体的且/或大致刚性的,且部分5''至少部分地是柔性的,以便提供可变形的膜片5a,其中部分5''限定至少部分是平面的前述下表面。
如所示实例中那样,腔C可闭合,且具有该构造的敏感元件用于产生绝对型的压力传感器,在此情况中,在闭合腔C中,存在已知的正压或负压,或真空。在其它实施例中,腔C可经由本体部分5'中限定的小孔与环境流体连通。
在这些构造中,传感器本体因此包括胶合或焊接在一起或致使相对于彼此固定的至少两个本体部分5',5'',腔C在其间获得。在一个实施例中,如图23-25中所示的一个,优选整体的部分5'限定腔C,且另一个部分5''限定中心处的可变形的膜片5a。在其它实施例中,腔C由胶合和/或致使固定的两个部分5',5''的材料的厚度界定和/或限定高度。
部分5''这里大致为叠层形式,且被致使相对于本体部分5'的下面固定(例如,胶合),优选是盲腔通向其或提供到其上的面。
在此类敏感元件中,腔C的深度(其由本体5'限定或是由部分5''的环形胶合层的厚度确定)大体上中等,使得与膜片5a相对的一侧上的本体5'的厚度可如此以致使本体5'是刚性的,且/或如此以允许电气构件和/或电子构件的直接安装来用于控制和/或校准和/或处理。变形探测元件6可至少部分地关联形成膜片5a的本体部分5''的内侧,且因此在受保护而免受流体的位置。
例如,可用于实施本发明(对于绝对或相对压力传感器)的目的的此类敏感元件是WO2010/134043中描述的一种,其教导内容认作是并入本文中。另外,在此实施例中,因此,对应支承件和/或对应间隔元件上的电路的存在不是严格需要的。在实施例的另一个实例中,感测元件6可包括设在本体部分5''的一侧上的至少一个电极,即,膜片5a,优选是未暴露于流体或面对腔C的一侧。至少一个第二电极可设在本体5'的对应侧上,具体是面对腔C的一侧。
如前述实施例中那样,在本例中,也使用了弹性触头10,其在空间4内的端子11的部分与具体是在本体部分5'的顶面上的设在电路7上的对应传导垫或路径之间延伸。
在图24-28中列举的情况中,可变形本体16不但限定补偿元件20和21,而且还限定支承元件23,支承元件23包括前文参照元件17所述的密封特征中的至少一些。元件23将轴向类型的支承件和/或密封件设在本体2的上面与本体部分5''之间,其形成尤其是在包绕腔C的一端(或在对应于部分5'与部分5''之间的固定或胶合区域的位置)的部分5''的区域处的膜片5a。从图24和25可认识到在此类实施例中,膜片5a如何设置在腔C或传感器本体5',5''与外部补偿元件21之间。
在此类实施例中,补偿元件21构成一类盘,其下表面优选完全抵靠在本体2的上面上。此外,作为优选,元件21的直径大于内部补偿元件20的直径。
从前述附图且具体从图25中同样可注意到,根据自身创造性的方面,优选模制在支承本体2上的下支承和/或密封元件23在本例中如何相对于支承本体2的上面延伸至大于补偿元件21高度的高度,补偿元件21也优选包覆模制在支承本体2上。因此,在任何情况下都可界定收集室18,元件21位于收集室内,在大体上面对膜片5a且与膜片5a成一定距离的位置。
根据自身独立创造性的另一个方面,下支承和/或密封元件23至少部分作为补偿元件或可压缩元件操作。具体而言,元件23设计成在收集室18中所包含的流体冻结期间至少部分地经历变形或压缩来补偿任何可能的膨胀,优选补偿任何膨胀和/或经历在装置1和/或传感器本体5',5''和/或管14,22的大致径向或正交的方向上经历压缩或变形。
也在也是独立创造性的此类解决方案中,可存在已经参照前述实例描述的实施的特征。例如,也在本例中,管14优选具有横向壁2a,其大致在本体2的上面处,设有用于流体的对应中心轴向通路22,这在图26中清楚可见,以及一个或更多个外周通路24,以用于补偿元件20和21之间的连接和/或固定部分16a。然后还提供了通路25,其部分是横向或径向且部分是轴向的,其将由元件20与密封元件17之间的连接部分16b,16c占据。显然,也在本例中,有可能具体经由包覆模制将补偿元件20,21中的一个或更多个和元件23、元件13和可能的元件13中的至少一个形成为单件。
图24-28中的实例优选涉及两个本体2和3在预先限定的位置阻挡彼此且/或阻挡传感器本体5',5''的情况,其中在本例中,元件23主要操作为密封元件和/或径向补偿元件。然而,考虑优选经由热塑性材料(且因此经历可能的不同材料收缩引起的可变大小容限)的模制获得本体2,3,在本体2,3之间的传感器本体5',5''的阻挡不会发生(例如,由于大小容限的非有益组合)的情况下,则支承元件23干预,这在任何情况下都在设计成确保电触头11,10之间的良好电连接的方向上弹性地支承和推动传感器本体5',5''。
根据可能的变型,提供了一种构造,其中未构想出两个本体2和3之间的前述阻挡动作(例如,为了防止本体2,3的非有益大小容限的情况下在传感器本体上的过大压缩的风险),预先构想出了传感器本体经由元件23的支承和/或推力作用,还允许了其预先限定的相对压缩来用于元件23自身的轴向密封的目的。
对于前述支承和/或密封功能的目的,元件23优选至少部分地包覆模制在本体2的对应部分上,其设计成确保沿轴向方向的适当支承,诸如图25中由2c表示的台阶。
图23-26的可变形本体16在图27和28中孤立可见。另外,在本例中,本体16的补偿元件20和21可清楚识别到,且元件23也是,其在此具有大体上环形的构造,且经由部分16b,16c连接到元件20上。元件20和21之间的连接部分16a也部分可见。
图29示出了图23-25的装置的变型实施例,由此装置1包括可变形本体16,其具有连结在一起的两个补偿元件20和21,以形成单个本体。在该实施例中,在任何情况下都提供了下支承和/或密封元件,其未构造为包覆模制部分,且未相对于本体16固定,而是由设置在膜片5a的外周部分或由传感器本体5',5''的腔C占据的区域径向外部的环形元件23'以及支承本体2的顶面构成。
已经参照图24-28的实施例描述的特征可应用于图29的变型实施例,也在本例中,可构想出至少一个补偿元件20,21包覆模制在装置1的壳体的一部分2上。至少另一个下支承和/或密封元件23'优选存在,其构造成与至少一个补偿元件分开的一部分,例如,模制或包覆模制在本体2上,本体2具体是由不同于至少一个补偿元件的材料的材料制成。
在图23-28和29(和图42中,以下描述)中所示的类型的实施例中,优选的是补偿元件存在以下特征中的一个或更多个:
元件21的上侧大致平行于本体部分5'';
元件21的下侧抵靠在面对本体部分5''的支承本体2的上表面上或固定到其上;
元件21的外周侧具体沿相对于装置1的轴线的径向方向面对下支承元件23和/或轴向密封元件3';
元件21具有至少一个孔或通路21b,其中轴线大致正交于本体部分5''的下表面。
由本申请人进行的实际测试使得有可能确保的是,根据自身独立创造性的方面,为了产生包覆模制在装置1的一部分和/或支承本体2上的元件的至少一部分的目的(它们构造为单个元件或由单个可弹性变形的本体至少部分限定的元件),特别有利的是使用具有0.1MPa到1GPa之间的体积模量的材料,优选0.2MPa到100MPa之间,非常优选0.5MPa到10MPa之间,具体是1MPa到5MPa之间。
根据另一个独立创造性方面,为了产生包覆模制在装置1的一部分上和/或支承本体2上(它们构造为单个元件或由单个可弹性变形的本体至少部分限定的元件)的元件的至少一部分的目的,特别有利的是使用具有包括5肖氏A硬度到100肖氏A硬度之间的硬度的材料,优选10肖氏A硬度到70肖氏A硬度之间,非常优选15肖氏A硬度到30肖氏A硬度之间。
有利地,可使用两种不同的材料,其可能在不同步骤中包覆模制在装置1的一部分,诸如具有5肖氏A硬度到50肖氏A硬度之间的硬度的材料,优选10肖氏A硬度到40肖氏A硬度之间,非常优选15肖氏A硬度到30肖氏A硬度之间,以及具有包括50肖氏A硬度到100肖氏A硬度的硬度的材料,优选60肖氏A硬度到90肖氏A硬度之间,非常优选65肖氏A硬度到80肖氏A硬度之间。
由本申请人进行的其它实际测试使得其有可能确保的是,根据另一个独立创造性的方面,为了产生包覆模制在装置1的一部分上和/或支承本体2上的元件(它们构造为单个元件或至少部分地由单个可弹性变形的本体限定的元件),优选使用可模制或可注射的材料,具体是在对应的包覆模制之后,其分子采用至少大致螺旋和/或具有分子之间的空间的结构或链,以及链之间的低分子间的力。其目的具体在于优选在很低的温度(诸如将补偿其膨胀的液体出现冻结的温度)下获得材料和/或包覆模制的补偿元件的高压缩能力。前述大致螺线的结构优选至少部分利用硅氧烷结合或包覆模制材料的Si-O-Si类型的结合来获得。
根据自身独立创造性的方面,特别有利的是通过使用硅树脂材料来获得可压缩元件20,21,诸如硅树脂弹性体或液体硅树脂橡胶(LSR)或氟代液体硅树脂橡胶(FLSR),优选双组份材料或双组份硅树脂,具体是可由注射来包覆模制的类型。
作为优选,装置1的部分和/或前述材料包覆模制到其上的支承本体2的材料是聚合物或共聚合物或热塑性材料,诸如聚酰胺(PA)或聚邻苯二甲酰胺(PPA),作为备选或组合地,其可能使用金属和/或陶瓷材料。
图30-36是可模制的本体的可能的备选实施例的示意图,可模制本体可用于实施本发明的目的,其整体结合所述功能元件(内部补偿元件、外部补偿元件、内部密封元件、外部密封元件、下支承元件)中的一个或更多个。
图30示出了本体16至少部分中空的情况,即,至少部分填充空气或气体,且可根据适合的模制技术来获得。在一个实施例中,包覆模制通过***或注射小于待获得的形状的凹模的容积的材料量A来执行(该凹模部分由模具且部分由装置1的本体2的一部分限定),且随后或同时通过注入空气或气体,或使模具以一种方式旋转而使得材料分布在前述凹模的表面上来执行,以大致形成可变形本体16的外表面,然后使材料冷却和/或凝固。本体2然后取出模具,其中中空本体16包覆模制在其上。根据图30的实例,本体16的腔延伸到内部补偿元件21、外部补偿元件20、内部密封元件17和支承元件23中。
图31关于类似于图30的版本的版本,但其中本体16利用第一材料A和第二材料B获得,第一材料A具体设计成提供本体16的外表面,优选是弹性材料或弹性体,第二材料B具体设计成填充本体16内的腔或提供本体16的内部容积,优选是膨胀类型的材料,诸如设计成产生泡沫结构(即,具有开室或闭室)的材料。
根据图31的本体16可至少部分地根据参照图30的实例描述的模态来获得,以至少利用材料A来形成本体16的外壁。例如,包覆模制通过注入少于待获得的形状的凹模的容积的材料A的量(凹模部分由模具且部分由本体2限定),随后或同时注入材料B来执行,作为优选,双组份材料在注入期间混合且设计成膨胀以便形成本体16的内部部分,其优选具有发泡或有室结构。接下来,使材料冷却和/或凝固,且本体2然后取出模具,其中本体16包覆模制在其上,在外侧上设有没有室的完整的壁,且在内侧上设有发泡或有室结构。
图32为部分类似于图30的版本的版本,其是部分中空且部分完整的本体16的情况的示意图。在所示实例中,补偿元件20的较大部分是中空的,而补偿元件21、内部密封元件17和支承元件23完整形成。该解决方案可经由仅一种材料的包覆模制获得。然而,包覆模制可根据图30中呈现的过程中所述的内容通过注入较大量的材料A而获得,材料A可使用前述吹制或旋压技术分布,其可能允许材料的一部分通过重力倒入和/或沉积到将获得完整部分17,21,23的区域中(例如,其中模具中的本体2和本体16处于相对于图32中所示的位置旋转180°的位置)。
图33为本体16的壳的示意图,其中内部补偿元件的较大部分至少部分由膨胀和/或有室泡沫材料B制成,而其余部分由完整材料A制成。因此,在此构造中,在本体2上,两种不同的材料的包覆模制同时执行或在两个不同步骤中执行,例如,通过将完整弹性体或硅树脂材料和双组份和/或膨胀材料同时地或单独地注入支承本体2的至少一部分上(或装置的一些其它部分),以便获得本体16。在两个不同步骤的执行的情况下,提供了模具的适合的部分,其设计成形成本体16的各种中间形状。
图34是可变形本体16的壳的示意图,其中补偿元件20,21由第一材料B制成,而内部密封元件17和支承元件23由包覆模制在第一材料B上的第二材料A制成,或反之亦然。结果,将认识到的是,本体16不必在单个模制操作中仅以一种材料制成,而是可构想出不同材料包覆模制来用于其形成。
图35为类似于参照图34描述的一种的变型的示意图,其中内部补偿元件20和外部补偿元件21利用膨胀或有室泡沫材料B获得,而内部密封元件17和支承元件23利用完整材料A获得。
最后,图36示出了类似于图34的版本的版本,即,使用优选至少部分地包覆模制在彼此上的两种完整材料来获得本体16的版本,但提供内部密封元件17和支承元件23的包覆模制部分也构成外部密封元件13'。
从图36可注意到外部密封元件13'可经由对应的连接部分16d连结到支承元件23上而不是到补偿元件20,而不管用于获得本体16的材料的类型和/或数目。
例如,在所示情况中,相对于管14是径向或横向的至少一个通路设在本体2中,通路具有相应的伸展部25b,其向下延伸远至形成外部密封元件13'的液压连接器部分2a,以用于收纳对应的连接部分16d。显然,密封元件13'与密封和/或支承元件23之间的此类通路和/或连接类型也可在前文所述的实施例中实施。
根据自身创造性的方面,可弹性变形的本体的至少一部分,诸如可压缩的补偿元件、内部密封元件和下支承和/或密封元件中的至少一者构造为至少部分地包覆模制在根据本发明的装置的传感器本体上,优选至少部分由陶瓷或金属材料制成的传感器本体上。传感器本体有可能至少部分优选经由适合的模具来模制,其允许了至少部分由陶瓷或金属材料的注入和/或成型。在模制传感器本体的步骤之后或期间,可弹性变形的本体可至少部分地包覆模制在其上或与其共同模制,该本体限定至少一个补偿元件、一个内部密封元件和一个下支承和/或密封元件中的一个或更多个。
前述元件中的一个或更多个包覆模制在传感器本体上的事实相当大地便于装置的生产,也在本例中减少了其组装所需的操作和设备,以及对应的时间,且确保所述部分之间的高精度的定位。
作为优选,包覆模制或共同模制的元件的材料具有诸如更好粘合或配合至传感器本体的特征,具体是以便在模制期间穿透到传感器本体的可能的表面微粗糙或孔隙中,因此改善对应的密封,例如,相对于仅通过单独产生且相对于传感器本体弹性压制的密封元件的压缩获得的密封。
在一个或更多个实施例中,仅前述元件中的一个包覆模制在传感器本体上,而在其它实施例中,前述元件中的两个或更多个包覆模制在传感器本体上。传感器元件中的两个或更多个也可由单件制成,即,连结在一起来形成单个可弹性变形的本体。很有利的是,内部密封元件、支承元件和外部密封元件中的一个或更多个可与可压缩补偿元件一起包覆模制在传感器本体上。
出于此目的,图37-42示意性地描绘了一些可能的实施例,根据其,选自补偿元件、密封元件和支承元件的一个或更多个元件包覆模制在传感器本体上。
在图37的情况中,如图16-20中所示的实施例的情况中那样,示出了优选整体类型的例如陶瓷或金属材料制成的传感器本体5,其腔分成较宽或直径较大的下部C',以及较窄或直径较小的上部C''。在该实施例中,构造为不同于彼此的部分(即,作为不同的可弹性变形的本体)的外部补偿元件21、内部径向密封元件17和下支承和/或密封元件23包覆模制在本体5上。元件21和17两者在传感器本体5的腔中包覆模制,特别是在其外周表面上,且这里具有大致管状或环形的形状。在该实例中,元件21和17分别位于上腔部分C''和下腔部分C'内。下支承和/或密封元件23改为包覆模制在本体5上,在其平面下表面上,特别是外接盲腔C',C''的开口的其区域中,且这里具有大致环形形状。
图38示出了包覆模制在单个可变形本体16'的传感器本体5的情况,单个可变形本体16'限定外部补偿元件21、内部密封元件17和支承元件23。另外,在本例中,具有大致管状或环状形状的元件21和17分别位于传感器本体5的盲腔的部分C''和C'内,而这里大致形状类似于环形垫圈的元件23在本体5的平面下表面上延伸。
图39示出了变型,根据其,包覆模制在本体5上的可变形本体16'限定具有在凸出或凹入部分中的部分的一个或更多个功能元件。具体而言,在所示实例中,
外部补偿元件21具有带中间变窄部21'的大致管状或环形,以便呈现面对本体5的膜片5a的较大的区域;以及
支承元件23具有大体上扁平形状,具有下环形凸起,以便允许用于装置1的对应支承本体的顶面的较好弹性抵靠表面。
图40是可用于获得图39的可变形本体16'的可能的模制设备的示意图。如在本例中,如可注意到,提供了模具40的一部分,其限定用于将之前形成的传感器本体5分开或直接地定位在模具中的对应凹模40a,以及模具41的第二部分,其凹模41a定形为以便限定本体16'的至少一部分,诸如未与本体5的表面接触的其轮廓。在图40的实例中,本体16'的很大弹性致使构成补偿元件21的中间变窄部21'的底切凸起的变形是可能的,以便允许取出模具41的一部分(然而,有可能构想出模具中的其它可动部分或滑块,其设计成允许具体在本体16'的更复杂形状的情况下取出)。
图41示出了传感器本体5的组装状态,其中图39中所示类型的可变形本体16'包覆模制在其上。在该实例中,本体5配合在支承本体2的凸出部分19上,其在本例中并不包括包覆模制部分,且不需要内部或表面通路来用于收纳可变形本体的连接部分。如可注意到,在组装状态中,本体16'的外轮廓与本体2的对应表面邻近或接触,以便执行补偿(元件21)、径向密封(元件17)和轴向密封和/或弹性支承(元件23)的所需功能。
此外,所示实例中可见的是第二可弹性变形的本体,其由16''表示,提供了***或包覆模制到本体2的管14的相应部分上的内部补偿元件20。在本例中,横穿本体2的中间部分和其凸出部分19的管14的另一个伸展部形成通路15的较大部分。在本例中,管14不需要具有横向壁2b。根据变型(未描绘),补偿元件21可包覆模制在支承本体2上,而不是在传感器本体5上。因此,将存在获得的构造,其中补偿元件20,21中的至少一个包覆模制在支承本体2上,且密封元件17和支承元件23中的至少一个包覆模制在传感器本体5上。当然,图41的外部密封元件13可由之前由13'表示的类型的密封元件替换,与元件20形成在单个本体中,具体是经由本体2上的包覆模制。
根据例如可应用于图41的实施例和/或未描绘的前述变型的自身独立创造性的特征,根据本发明的装置包括可弹性变形的元件,诸如单独地或共同地包覆模制在传感器本体5上和支承本体2上或装置1的另一个部分上的内部补偿元件20、外部补偿元件21、内部密封元件17、下元件23和外部密封元件13'中的至少两个。
图42表示类似于前文关于图23-29已经所述的实施例,由此以两个部分形成的传感器本体的腔C由胶合材料G的层的厚度确定,用于将限定膜片5a的部分5''固定到部分5'上,其在本例中具有大致平面的下表面。作为优选,胶合材料G具有玻璃填料,其在执行胶合步骤期间热熔来将部分5''和部分5'固定在一起,以将前者保持离后者一定距离。以此方式,层G形成腔C的一类大致圆柱形外周壁,以确定后者的高度。在列举的情况中,获得了可弹性变形的本体16,其形成两个补偿元件20和21。然后提供了支承和/或下密封元件23',其构造为安装在本体2上或包覆模制在其上的不同部分。因此,实施例类似于图29的实施例,但显然,图42中所示的类型的传感器本体5',5''可用于图23-29中所示的装置中。
在图23-29中出现的版本中,两个壳部分2和3可构造成阻挡就位的传感器本体5。在例如由于大小容限的非有益组合使该阻挡未发生的情况中,元件23'介入,其在任何情况下都朝弹性触头10,11支承和推动传感器本体5。图42的实施例关于壳2,3,其在任何情况下都构想出由元件23'的前述弹性支承,例如,以防止传感器本体5上的任何过大压缩的风险。如本领域的技术人员将清楚那样,参照图23-28和29所述的各种特征还可适用于图42的装置的情况,且反之亦然。
图43示出了根据本发明的装置1的优选实施例,其构想类似于图16-20的装置,但其中仅补偿元件20和21包覆模制在本体2上,具体以形成单个可弹性变形的本体16。密封元件17'和支承元件23'改为构造成独立于补偿元件20和21且安装在本体2上的部分。当然,图43的外部密封元件13也可由之前由13'表示的类型的密封元件替换,与元件20形成在单个本体中,具体是经由本体2上的包覆模制。
如本领域的技术人员将清楚那样,参照图16-20所述的各种特征还可适用于图43的装置的情况。还参看图44,且如已经参照图16-20提到那样,位于对应壳体19a的外侧上的外部补偿元件21的部分至少部分地延伸到下腔部分C'中。这也允许了容纳在前述下部C'的部分中的流体的冻结或膨胀在也由密封元件17'界定的区域中的补偿,其中流体在补偿元件21的一部分的大致径向方向上带来压缩和/或变形。作为优选,密封元件17'还至少部分地作为补偿元件操作。冻结的流体的轴向膨胀可在一个方向上由传感器本体5的较大厚度的中间壁5d如图44中所示那样向上抵消,而其可在相反方向上由密封元件17如图43中所示那样向下补偿。在图44中,出现在传感器本体5的腔C',C''内的小箭头示意性地描绘传感器本体5、补偿元件21和密封元件17之间的冻结液体的推力的线。
图45-46中示出了另一个实施例,根据其,装置具有传感器本体,传感器本体包括至少两个本体部分5',5'',其被致使相对于彼此固定且腔C在其间获得。传感器本体可为参照图23-29所示的类型,或图42中所示的类型,例如,具有压阻或电容类型的感测***。根据自身独立创造性的方面,执行支承和/或密封和/或补偿功能的元件23和执行定位和/或定心功能的元件23''中的至少一个施加或包覆模制在传感器本体5',5''上。元件23优选包覆模制在本体5''上或膜片5a上,且元件23''优选包覆模制在传感器本体5',5''的外部轮廓或周边上。在优选的版本中,元件23和23''由单件制成,其具体包覆模制在传感器本体上,以与其形成可弹性变形的本体。
包覆模制在传感器本体的外部轮廓上的元件23''具有大致环形或管状的形状,具体是确保相对于支承本体2的外周壁2d(优选具有大致圆形或圆柱形的本体2的壁2d)定位和/或定心(和径向密封)。
根据自身独立创造性的方面,元件23''设在传感器本体的外周边允许最佳径向密封,其并未由位置变化和/或传感器本体的轴向压缩影响;即,其并未由属于装置的壳的项目的大小容限或变型影响,这将确定传感器本体的不精确的轴向定位。从图45和46可注意到包覆模制材料的部分还穿透到本体部分5',5''与粘合剂G的层之间的外周间隙中,因此改善了元件23和23'中的至少一个与传感器本体5',5''的固定,或限定它们的单件的固定。
在图45-46的实施例中,至少一个补偿元件优选与本体部分2相关联,具体是包覆模制在其上。在列举的情况中,因此提供了另一个可弹性变形的本体16,其限定两个补偿元件20和21。
根据可至少应用于图41和45-46中所示的实施例的自身独立创造性的方面,传感器本体5或5',5''和壳2,3两者都包括相应的可包覆模制的可弹性变形的本体。
图47-48是指另一个实施例,其中提供给了优选整体的传感器本体5,电路支承件7'被致使例如经由胶合来固定到其上。电路支承件7'被致使在一个位置固定到传感器本体5的上面的外周区域中,使得其相对于膜片5a升高,以便限定膜片自身可向上弯曲的空间S。空间S的高度优选由胶合材料G'的厚度限定。此外或作为备选,按目的设计的凹口可设在电路支承件7'的下面中。对于此实施方式,还有可能使用图16-18,37-41和43-44中所示类型的传感器本体5。
此外,图48示出了自身创造性的另一个特征,由此限定密封和/或支承元件100的可弹性变形的本体包覆模制在闭合本体3上。在实例中,具有大体上环形构造的元件100与圆形支承件7'协作,此外或作为备选,有可能其与传感器本体5协作,以便确保由传感器本体5和由电路支承件7'形成的全体的定位和/或密封和/或上弹性支承。由100表示的类型的元件当然也可用于本文所述的其它实施例中。
在图48的情况中,还提供了两个补偿元件20'和21',其安装在本体2上,或包覆模制在其上,且这里构造为不同的元件。在该实施例中,外部补偿元件21'安装或包覆模制在对应于本体2(未指出)的上管状凸起的区域中,这形成管14或通路15的末端伸展部。在本例中,然后还提供了构造为不同元件的内部密封元件17'和支承元件23'。然而,将认识到的是,关于元件或本体13, 13', 16, 16', 17, 17', 20, 21, 23, 23'中的一个或更多个在各种前述实施例中描述的特征也可应用于图47-48的实施例的情况。
列举了可弹性变形的本体16,16'的前述解决方案,其包括内部补偿元件20、外部补偿元件21、内部密封元件17、支承元件23和可能的外部密封元件13'。然而,如已经提到那样,实施例的可能的组合是无数的,包括提供包括仅一个补偿元件(诸如图41的本体16'')的可弹性变形的本体,提到的其它功能元件中的一个或更多个(例如,外部密封元件13')可能连结到其上,或再次,设在内部密封元件、支承元件和可能的外部密封元件的与补偿元件分开的单个本体中。
图7-9,21-22和40的设备分别与图1-6,16-20和39的实施例组合而列举,但清楚的是,相同类型的设备可用于产生本文所述的各种其它实施例。此外,提到的设备主要在严格意义上与包覆模制的过程组合描述,但可以说,本发明还可使用共同模制过程来实施,使用了例如所述类型或自身是本领域的技术人员所清楚的构想的一些其它类型的适合技术和设备。
从前述描述清楚显现的是主要以下代表的本发明的特征和优点:易于生产传感器装置,这相比根据现有技术的装置的情况是较快的,更经济有利,且更准确。提出的实施例的类型同样允许了也在装置的使用寿命期间的装置的一个或更多个功能元件(内部补偿元件、外部补偿元件、内部密封元件、下支承元件、外部支承元件、定心元件、顶部支承元件)的定位确定性的提高。
清楚的是,举例描述的装置的许多变型对于此分支的技术人员是可能的,而不会由此脱离本发明的范围。如已经提到那样,为了产生前述其它变型的目的,前文参照不同实施例描述的特征中的一个或更多个可以以任何适合的方式组合。
如已经提到的,参照关于本体部分2包覆模制描述的内容可应用于装置1的壳体或支承结构的其它部分,或其***物,诸如间隔物9和/或电路7的支承件。
本发明还可应用于电容类型的压力传感器的情况,或更总体而言,是包括具有与膜片相关联的一个部分(如,一个电极)和与传感器本体的刚性部分相关联的另一个部分(如,另一个电极)的变形感测***的一种。具体参照压力传感器描述了本发明,但本发明还在其它类型的传感器装置中得到应用,具体是其中相关量的测量基于感测***相关联的传感器本体的一部分的弹性变形程度的类型。
Claims (16)
1.一种压力传感器装置(1),具有:
压敏构件,包括具有可弹性变形的膜片部分(5a)的传感器本体(5),以及用于探测所述膜片部分(5a)的变形的至少一个探测元件(6);
用于收纳或支承压敏构件的壳体或支承结构(2,3),其具有用于将探测其压力的流体的至少一个通路(15),所述壳体或支承结构(2,3)包括支承本体(2),所述传感器本体(5)以一种方式相对于该支承本体(2)定位,使得其膜片部分(5a)暴露于流出通路(15)的所述流体,所述支承本体(2)具有液压连接部分(2a)和从所述液压连接部分(2a)延伸的管(14);
利用一种或更多种可弹性变形或可压缩的材料制成的至少一个可弹性变形的本体(16),
其中,所述至少一个可弹性变形的本体(16)包覆模制在所述壳体或支承结构(2,3)或所述壳体或支承结构(2,3)的***物上,
其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体(16)还限定以下至少一者:
密封元件(17),其构造成用于提供相对于所述壳体或支承结构(2,3)和所述传感器本体(5)中的至少一者的密封,以及
支承元件(23),其构造成用于相对于所述壳体或支承结构(2,3)支承或定位所述传感器本体(5)。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体(16)限定以下至少一者:
内部密封元件(17),其设置在所述支承本体(2)与所述传感器本体(5)之间,在所述传感器本体(5)的腔(C)内,以提供所述支承本体(2)与所述传感器本体(5)之间的径向密封;
支承元件(23),其设置在所述支承本体(2)与所述传感器本体(5)之间,在所述传感器本体(5)的腔(C)的外侧,设计成提供所述支承本体(2,3)与所述传感器本体(5)之间的弹性支承和/或轴向密封;以及
设置在所述支承本体(2)的外侧上的外部密封元件。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体(16)还限定至少一个可压缩的补偿元件(20,21),其构造成用于补偿所述流体的体积的任何可能的变化。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述传感器本体(5)具有盲腔,其具有属于所述膜片部分(5a)的底面(5c)和具有截面中的至少一个中间变窄部的外周表面,以限定较宽的下腔部分(C')和不太宽的上腔部分(C''),所述至少一个可压缩的补偿元件(21)在所述上腔部分(C'')内延伸。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述至少一个可压缩的补偿元件(21)在所述上腔部分(C'')内延伸,其中所述至少一个可压缩的补偿元件(21)的至少部分也在所述下腔部分(C')内延伸。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体(16)限定所述支承元件(23),并且所述支承元件(23)设置在所述支承本体(2)的上面与所述传感器本体(5)的下面之间。
7.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述支承本体(2)具有至少一个通路(25),其从所述管(14)沿至少部分相对于所述管自身横穿的方向延伸,所述支承本体(2)的所述至少一个通路(25)由所述至少一个可弹性变形的本体(16)的相应部分占据,所述相应部分将所述至少一个可压缩的补偿元件(20,21)连接至所述密封元件(17)和所述支承元件(23)中的至少一个。
8.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体(16;16';16'')限定以下至少一者:
由完整材料制成的补偿元件;
外部补偿元件(21),其在大体上接近所述传感器本体(5)的所述膜片部分(5a)的位置,且至少部分在所述管(14)或所述支承本体(2)的外侧上延伸;以及
内部补偿元件(20),其至少部分在所述管(14)或所述支承本体(2)内延伸。
9.一种压力传感器装置(1),具有:
压敏构件,其包括具有腔(C)的传感器本体(5',5''),在其一端处接近所述腔的可弹性变形的膜片部分(5a),以及用于探测所述膜片部分(5a)的变形的至少一个探测元件(6);
用于收纳或支承压敏构件的壳体或支承结构(2,3),其具有用于将探测其压力的流体的通路(15),所述壳体或支承结构(2,3)包括支承本体(2),所述传感器本体(5',5'')以一种方式相对于该支承本体(2)安装,使得其膜片部分(5a)暴露于流出所述通路(15)的流体,所述支承本体(2)具有液压连接部分(2a)和从所述液压连接部分(2a)延伸的管(14);
至少一个可弹性变形的本体(16),其利用一种或更多种可弹性变形或可压缩的材料形成,
其中,所述至少一个可弹性变形的本体(16)包覆模制在所述壳体或支承结构(2,3)上,
其中,所述至少一个可弹性变形的本体(16)限定密封和/或支承元件(23;23'),其设置在所述支承本体(2)与所述传感器本体(5',5'')之间,以在其之间限定用于收集所述流体(18)的室。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体(16)还限定至少一个可压缩的补偿元件(21),其构造成用于补偿所述流体的体积的任何可能的变化,其在大体上面对或接近所述传感器本体(5',5'')的所述膜片部分(5a)的位置,所述至少一个可压缩的补偿元件(21)至少部分在所述支承本体(2)的所述管(14)的外侧上延伸;
其中,所述密封和/或支承元件(23;23')相对于所述支承本体(2)的上面延伸至与所述至少一个可压缩的补偿元件(21)相比更大的高度;
并且其中所述至少一个可压缩的补偿元件(21)设置成离所述传感器本体(5',5'')的膜片部分(5a)一定距离,且定位在由所述密封和/或支承元件(23;23')外接的区域中。
11.根据权利要求1-10中的任一项所述的传感器装置(1),其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体(16)包括以下至少一者:
具有被包括在0.1MPa到1GPa之间的体积模量的材料;
具有被包括在5肖氏A硬度到100肖氏A硬度之间的硬度的材料;
两种不同材料,其在不同步骤中包覆模制;
可模制或可注射的材料,其分子采用至少部分是螺旋的结构或链,且/或具有所述分子之间的空间,且/或具有所述链之间的低分子间的力;
硅树脂弹性体;
聚合物,和/或金属和/或陶瓷材料。
12.根据权利要求1-11中的任一项所述的传感器装置(1),其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体:
具有由完整材料制成的外壳层,所述完整材料是柔性的或弹性的或可压缩的,以及填充有气体的内腔;或者
具有由完整材料制成的外壳层,以及填充有更可压缩的材料的内腔;或者
具有至少部分是完整的并可压缩的且至少部分是中空的本体;或者
具有带填充膨胀或发泡材料的腔的涂层;或者
具有两种不同材料制成的完全的整体,其中的一种材料是可压缩的,以用于补偿目的,而另一种材料是弹性的,以用于密封和/或支承目的;或者
具有包括两种不同材料的本体,其中的一种材料是膨胀或发泡的可压缩材料,且另一种材料为弹性的完整材料。
13.一种传感器装置(1),具有:
对压力敏感的构件,其包括具有可弹性变形的膜片部分(5a)的传感器本体(5;5',5''),以及用于探测所述膜片部分(5a)的变形的至少一个探测元件(6);
用于收纳或支承对待探测的量敏感的所述构件的壳体或支承结构(2,3),具有用于将探测其压力的流体的至少一个通路(15),所述壳体或支承结构(2,3)包括支承本体(2),所述传感器本体(5; 5', 5'')以一种方式相对于所述支承本体(2)定位,使得其膜片部分(5a)暴露于流出通路(15)的所述流体,所述支承本体(2)具有液压连接部分(2a)和从所述液压连接部分(2a)延伸的管(14);
至少一个可弹性变形的本体(16;16'),其利用一种或更多种可弹性变形的或可压缩的材料形成;
其中,所述至少一个可弹性变形的本体(16)包覆模制在所述壳体或支承结构(2,3)或其***物上,
其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体(16)包覆模制在所述壳体或支承结构(2,3)或其***物上,以限定以下至少一者:
-密封元件(13'; 17),其构造成用于提供相对于所述壳体或支承结构(2,3)和所述传感器本体(5; 5',5'')中的至少一者的密封,
- 支承元件(23; 100),其构造成用于相对于所述壳体或支承结构(2,3)支承或定位所述传感器本体(5; 5',5''),以及
所述至少一个可弹性变形的本体(16)包覆模制在所述壳体或支承结构(2,3)或所述***物上,以便还限定所述密封元件(17)和所述支承元件(23)中的至少一个的定位和/或固定部分(16b,16c,16d)。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述至少一个可弹性变形的本体(16)还限定至少一个可压缩的补偿元件(20,21),其构造成用于补偿所述流体的体积的任何可能的变化,并且所述定位和/或固定部分(16b,16c,16d)在所述至少一个可压缩的补偿元件(20,21)与所述密封元件(17)和所述支承元件(23)中的至少一个之间延伸。
15.一种传感器装置(1),具有:
压敏构件,其包括具有可弹性变形的膜片部分(5a)的传感器本体(5;5',5''),以及用于探测所述膜片部分(5a)的变形的至少一个探测元件(6);
用于收纳或支承所述压敏构件的壳体或支承结构(2,3);以及
至少一个可弹性变形的本体(16;16';16''),其能提供密封功能、弹性支承功能和流体的体积中任何可能变化的补偿功能中的至少一者,
所述装置(1)特征在于,所述可弹性变形的本体(16;16';16'')包覆模制在所述壳体或支承结构(2,3)和所述传感器本体(5;5',5'')中的至少一者上,且包括以下至少一者:
具有被包括在0.1MPa到1GPa之间的体积模量的材料,其体积模量优选地在0.2MPa到100MPa之间,非常优选地在0.5MPa到10MPa之间,尤其是在1MPa到5MPa之间;
具有被包括在5肖氏A硬度到100肖氏A硬度之间的硬度的材料,其硬度优选地在10肖氏A硬度到70肖氏A硬度之间,非常优选地在15肖氏A硬度到30肖氏A硬度之间;
两种不同材料,其可能在不同步骤中包覆模制,优选为具有被包括在5肖氏A硬度到50肖氏A硬度之间的硬度的材料,其硬度优选地在10肖氏A硬度到40肖氏A硬度之间,非常优选地在15肖氏A硬度到30肖氏A硬度之间,以及具有被包括在50肖氏A硬度到100肖氏A硬度之间的硬度的另一材料,其硬度优选地在60肖氏A硬度到90肖氏A硬度之间,非常优选地在65肖氏A硬度到80肖氏A硬度之间;
优选至少部分利用硅氧烷结合或Si-O-Si类型的结合获得的材料,其分子采用至少部分大致是螺旋的结构或链,且/或具有所述分子之间的空间,且/或具有所述链之间的低分子间的力;
硅树脂弹性体或液体硅树脂橡胶(LSR)或氟代液体硅树脂橡胶(FLSR),优选双组份材料或硅树脂;
聚合物或共聚物或热塑性材料,诸如聚酰胺(PA)或聚邻苯二甲酰胺(PPA),和/或金属和/或陶瓷材料;以及
在对应的包覆模制期间具有诸如粘合和/或固定和/或配合和/或结构上结合和/或穿透所述壳体或支承结构(2,3)和/或所述传感器本体(5)的材料的特征的材料。
16.一种传感器装置(1),具有:
压敏构件,其包括具有可弹性变形的膜片部分(5a)的传感器本体(5;5',5''),以及用于探测所述膜片部分(5a)的变形的至少一个探测元件(6);
用于收纳或支承所述压敏构件的壳体或支承结构(2,3);
至少一个可弹性变形的本体(16;16'),其利用一种或更多种材料形成,且与用于收纳或支承的结构(2,3)和所述压敏构件(5;5',5'')中的至少一者关联,
其中,所述至少一个可弹性变形的本体(16;16')包覆模制在所述壳体或支承结构(2,3)和所述传感器本体(5;5',5'')中的至少一个上并且包括以下至少一者:
其中,所述至少一个可弹性变形的本体(16;16';16'')提供密封功能、弹性支承功能和流体的体积中任何可能变化的补偿功能中的至少一者,
其中所述可弹性变形的本体:
具有由完整材料制成的外壳层,其是柔性的或弹性的或可压缩的,以及填充有空气或气体的内腔;或者
具有由完整材料制成的外壳层,以及填充有更可压缩的材料的内腔,诸如膨胀或发泡的材料;或者
具有至少部分是完整的且可压缩,且至少部分是中空的本体;或者
具有带填充膨胀或发泡材料的腔的涂层;或者
具有两种不同材料制成的完全的整体,其中的一种材料是可压缩的,以用于补偿目的,而另一种材料是弹性的,以用于密封和/或支承目的;或者
具有包括两种不同材料的本体,其中的一种材料是膨胀或发泡的可压缩材料,且另一种材料为弹性的完整材料。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITTO20141091 | 2014-12-23 | ||
ITTO2014A001091 | 2014-12-23 | ||
CN201580076810.8A CN107250752B (zh) | 2014-12-23 | 2015-12-22 | 传感器装置,具体是压力传感器 |
PCT/IB2015/059869 WO2016103171A1 (en) | 2014-12-23 | 2015-12-22 | A sensor device, in particular a pressure sensor |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580076810.8A Division CN107250752B (zh) | 2014-12-23 | 2015-12-22 | 传感器装置,具体是压力传感器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113029432A true CN113029432A (zh) | 2021-06-25 |
CN113029432B CN113029432B (zh) | 2023-02-28 |
Family
ID=52577898
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580076810.8A Active CN107250752B (zh) | 2014-12-23 | 2015-12-22 | 传感器装置,具体是压力传感器 |
CN202110254357.2A Active CN113029432B (zh) | 2014-12-23 | 2015-12-22 | 传感器装置,具体是压力传感器 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580076810.8A Active CN107250752B (zh) | 2014-12-23 | 2015-12-22 | 传感器装置,具体是压力传感器 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10620070B2 (zh) |
EP (2) | EP3237867B1 (zh) |
CN (2) | CN107250752B (zh) |
BR (1) | BR112017013371B1 (zh) |
CA (1) | CA2970781C (zh) |
ES (1) | ES2932413T3 (zh) |
MX (1) | MX2017008047A (zh) |
WO (1) | WO2016103171A1 (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITUB20155359A1 (it) * | 2015-11-06 | 2017-05-06 | Eltek Spa | Componente di serbatoio, in particolare per sistemi di trattamento di gas di scarico di motori a combustione interna |
CN107290099B (zh) * | 2016-04-11 | 2021-06-08 | 森萨塔科技公司 | 压力传感器、用于压力传感器的插塞件和制造插塞件的方法 |
ITUA20162832A1 (it) * | 2016-04-22 | 2017-10-22 | Eltek Spa | Dispositivo sensore, particolarmente un sensore di pressione |
DE102017126121A1 (de) * | 2017-11-08 | 2019-05-09 | Tdk Electronics Ag | Drucksensorsystem mit Schutz vor einfrierendem Medium |
FR3075358B1 (fr) * | 2017-12-14 | 2020-10-09 | Coutier Moulage Gen Ind | Dispositif de mesure d'un parametre physique d'un fluide d'un circuit de vehicule automobile |
US10942079B2 (en) * | 2018-03-29 | 2021-03-09 | Veoneer Us Inc. | Rectangular snap fit pressure sensor unit |
CN108362433A (zh) * | 2018-04-15 | 2018-08-03 | 无锡盛赛传感科技有限公司 | 一种防冻型陶瓷压力传感器的封装结构 |
JP2019211362A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh | 圧力センサモジュール |
IL280735B2 (en) * | 2018-08-30 | 2023-10-01 | Fujikin Kk | Fluid control device |
US20210184385A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Vitesco Technologies USA, LLC | Compressible conductive elastomer for electrical connection of orthogonal substrates |
IT202000005389A1 (it) | 2020-03-12 | 2021-09-12 | Eltek Spa | Gruppo sensore di pressione, e relativi dispositivo e inserto |
DE102021106772A1 (de) | 2021-03-19 | 2022-09-22 | Vega Grieshaber Kg | Druckmessgerät und Messanordnung |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0233792A1 (fr) * | 1986-01-09 | 1987-08-26 | AEROSPATIALE Société Nationale Industrielle | Contre-fiche de rappel élastique à amortissement incorporé, de type hydro-élastique |
US4823230A (en) * | 1988-03-04 | 1989-04-18 | General Electric Company | Pressure transducer |
US5792958A (en) * | 1997-01-21 | 1998-08-11 | Honeywell Inc. | Pressure sensor with a compressible insert to prevent damage from freezing |
WO2008078184A2 (en) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Eltek S.P.A. | Pressure sensor device |
WO2009153741A1 (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-23 | Eltek S.P.A. | Pressure sensor device |
CN202126326U (zh) * | 2011-06-29 | 2012-01-25 | 浙江三花股份有限公司 | 一种压力传感器及压力*** |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2656401C (en) | 2006-07-10 | 2012-11-27 | Lg Chem, Ltd. | Paste electrolyte and rechargeable lithium battery containing the same |
JP2009103602A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Denso Corp | 圧力センサ |
DE102008026611B4 (de) * | 2008-06-03 | 2013-01-24 | Continental Automotive Gmbh | Drucksensoranordnung |
ITTO20080484A1 (it) * | 2008-06-19 | 2009-12-20 | Eltek Spa | Dispositivo sensore di pressione |
ITTO20080485A1 (it) * | 2008-06-19 | 2009-12-20 | Eltek Spa | Dispositivo sensore di pressione |
IT1391187B1 (it) | 2008-08-01 | 2011-11-18 | Eltek Spa | Dispositivo sensore di pressione |
IT1394791B1 (it) | 2009-05-20 | 2012-07-13 | Metallux Sa | Sensore di pressione |
DE102010029955A1 (de) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Drucksensor mit einer zylindrischen Druckmesszelle |
US9739767B2 (en) * | 2010-08-31 | 2017-08-22 | Tokyo University Of Science Foundation | Method of screening for plant defense activators, plant defense activators, and method of enhancing immune response |
WO2012089626A2 (de) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | Epcos Ag | Drucksensor mit kompressiblem element |
-
2015
- 2015-12-22 CN CN201580076810.8A patent/CN107250752B/zh active Active
- 2015-12-22 WO PCT/IB2015/059869 patent/WO2016103171A1/en active Application Filing
- 2015-12-22 BR BR112017013371-7A patent/BR112017013371B1/pt active IP Right Grant
- 2015-12-22 EP EP15820640.9A patent/EP3237867B1/en active Active
- 2015-12-22 ES ES15820640T patent/ES2932413T3/es active Active
- 2015-12-22 MX MX2017008047A patent/MX2017008047A/es active IP Right Grant
- 2015-12-22 CN CN202110254357.2A patent/CN113029432B/zh active Active
- 2015-12-22 US US15/539,262 patent/US10620070B2/en active Active
- 2015-12-22 EP EP22185004.3A patent/EP4102201A1/en active Pending
- 2015-12-22 CA CA2970781A patent/CA2970781C/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0233792A1 (fr) * | 1986-01-09 | 1987-08-26 | AEROSPATIALE Société Nationale Industrielle | Contre-fiche de rappel élastique à amortissement incorporé, de type hydro-élastique |
US4823230A (en) * | 1988-03-04 | 1989-04-18 | General Electric Company | Pressure transducer |
US5792958A (en) * | 1997-01-21 | 1998-08-11 | Honeywell Inc. | Pressure sensor with a compressible insert to prevent damage from freezing |
WO2008078184A2 (en) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Eltek S.P.A. | Pressure sensor device |
CN101611299A (zh) * | 2006-12-20 | 2009-12-23 | 埃尔特克公开有限公司 | 压力传感器装置 |
WO2009153741A1 (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-23 | Eltek S.P.A. | Pressure sensor device |
CN202126326U (zh) * | 2011-06-29 | 2012-01-25 | 浙江三花股份有限公司 | 一种压力传感器及压力*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2932413T3 (es) | 2023-01-18 |
BR112017013371A2 (pt) | 2018-01-02 |
CA2970781C (en) | 2024-01-16 |
CA2970781A1 (en) | 2016-06-30 |
WO2016103171A1 (en) | 2016-06-30 |
EP3237867B1 (en) | 2022-09-28 |
EP3237867A1 (en) | 2017-11-01 |
CN113029432B (zh) | 2023-02-28 |
BR112017013371B1 (pt) | 2021-08-17 |
EP4102201A1 (en) | 2022-12-14 |
MX2017008047A (es) | 2017-09-28 |
CN107250752B (zh) | 2021-03-30 |
CN107250752A (zh) | 2017-10-13 |
US10620070B2 (en) | 2020-04-14 |
US20170350778A1 (en) | 2017-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107250752B (zh) | 传感器装置,具体是压力传感器 | |
CA2899849C (en) | Pressure-sensor device | |
JP2016505845A (ja) | センサハウジングを製造する方法ならびに対応するセンサハウジング | |
CN109416290B (zh) | 压力传感器装置 | |
CN109196324B (zh) | 传感器装置,特别是压力传感器 | |
JP2010085307A (ja) | 圧力センサ | |
JP5257405B2 (ja) | 圧力センサ、及びその製造方法 | |
US20230118332A1 (en) | Pressure-sensor assembly, and corresponding device and insert | |
EP3446088B1 (en) | A sensor device, in particular a pressure sensor. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |