压力传感器装置的制作方法

专利名称：压力传感器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及压力传感器装置。本发明优选地但非排他地应用于如下类型的传感器装置，这些类型包括壳体，其限定具有入口通路的室；压力传感器，其具有带有检测膜的传感器主体，所述传感器主体至少部分地容 装在所述室中，其容装方式使得所述膜易于在所述入口通路中存在的流体的压力作用下变 形；电路结构，其电连接到所述压力传感器，所述电路结构特别地包括至少部分地容 装在所述室中的电路支撑件。
背景技术：
在已知的所述类型装置中，接受测量的流体通过管状入口被供应到容装有传感器 的壳体的检测室，其方式使得传感器检测流体的压力。传感器的主体具有膜部分，并焊接到 或刚性固定到室中，典型地焊接到或刚性固定到管状入口处或电路支撑件上。流体的压力 使得传感器的膜部分弯曲，这种根据流体压力的弯曲的量通过设置在膜部分上的检测元件 测量。由检测元件所产生的体现压力值的输出信号优选地通过电路结构被处理和/或放大 和/或调整，电路结构可包括直接容装在装置壳体中的印刷电路板。所述装置利用连接器 连接到外部系统，例如车辆引擎控制单元。已知的所述类型的装置具有相对复杂的结构，其具有长期可靠性问题并从产业角 度来看难以生产。这种装置的生产难以自动化，原因在于内部部件的小尺度和固有精密性， 特别是压力传感器的可能的印刷电路板的尺度。

发明内容
一般而言，本发明意在提供一种压力传感器装置，其制造便宜、安装容易准确、且 长期使用可靠。本发明的另一目的在于，获得所述类型的传感器装置，其组装可至少部分地 以自动方式执行，而没有使装置自身最精密部件受损的风险，同时确保所需的安装准确性。一个或多个这些目的根据本发明通过具有所附权利要求书特征的压力传感器装 置而得以实现，这些内容形成在此提供的与本发明相关的技术教示的一体部分。一般而言，本发明涉及一种压力传感器装置，包括壳体，其限定了室，所述室具有入口通路；压力传感器，其包括具有腔和检测膜的传感器主体，所述膜由所述传感器主体限 定或关联到所述传感器主体，所述传感器主体至少部分地容装在所述室中，使得所述膜易 于在所述入口通路中存在的流体的压力作用下变形；电路结构，其电连接到所述压力传感器，所述电路结构特别包括至少部分地容装 在所述室中的电路支撑件。在本发明的实施例中，所述传感器主体未被刚性地关联到所述壳体，S卩，所述传感器主体相对于所述壳体和/或所述室内的所述装置的其它零件被弹性地安装，优选地是通 过至少一个密封元件或衬垫来安装。根据本发明的另一实施例，所述传感器主体处于相对于所述室内的电路支撑件分 开的位置。根据本发明的另一实施例，分隔件主体容装在所述室中，并被构造为相对于所述 压力传感器、相对于所述电路支撑件以及相对于所述壳体分离的部件，所述分隔件主体至 少部分地插置(interpose)在所述传感器主体与所述电路支撑件之间。根据本发明的另一实施例，所述电路结构包括具有连接端子的电连接器，每个连 接端子具有在所述室内延伸的第一部分和在所述室外延伸的第二部分，其中在所述端子的 第一部分与所述电路支撑件之间可操作地插置有弹性接触元件，其中，所述弹性接触元件 被构造和布置成在所述端子的第一部分与所述电路支撑件之间处于压缩状态，特别是为了 实现补偿所述装置的各零件之间的定位容差或运动的目的。根据本发明的另一实施例，定位主体容装在所述室内，用于所述传感器主体和所 述电路支撑件中的至少一个，所述定位主体被构造为相对于所述壳体的分立部件，并包括 用于所述传感器主体和所述电路支撑件中至少一个的参照和/或定位装置，其特别是采用 附加物和/或突出物和/或座和/或开口的形式。根据本发明的另一实施例，所述壳体至少由联接(couple)在一起的一个第一壳 体零件和一个第二壳体零件构成，定位主体容装在所述室内，用于所述传感器主体和所述 电路支撑件中的至少一个，所述定位主体被机械地约束于所述壳体的至少一部分。根据本发明的另一实施例，所述装置进一步包括用于屏蔽电磁干扰所致扰动的装 置，其特别地包括导电材料层，所述导电材料层处于所述壳体的限定了至少一部分所述腔 的表面上并例如包括涂料、墨、膏、或导电塑料，所述导电材料层优选是被涂敷或模制而成。根据本发明的另一实施例，所述装置还具有至少一个通气孔，其不同于所述流体 入口通路，用于使所述室与外部环境连通，其关联到作为相应保护装置的孔，所述保护装置 特别地包括以下中的至少一个空气能够透过但湿气不能透过的保护壁和膜。在下文中描述的这些和其它独立创新性实施例也可组合在一起以实现获得压力 传感器装置的目标，这由此在其实际实施方案中可包括各独立创新性实施例中的一个或多 个特征。


通过仅用于示例性和非限制性目的的以下的详细描述和附图，本发明的进一步的 目标、特征和优点应变得明显，其中图1和2是根据本发明第一实施例的压力传感器装置的不同角度的透视图；图3和4是图1和2所示装置不同角度的较小比例的分解图；图5和6是图3和4所示部件不同角度的较小比例的分解图；图7和8是图1和2所示装置的局部剖切透视图；图9是图1和2所示装置的横向剖视图；图10是图1和2所示装置的柔性接触元件的两种可能可替代实施例的透视图；图12和13是根据本发明第二实施例的压力传感器装置的不同角度的透视图14和15是图12和13所示装置的不同角度的较小比例的分解图；图16是图12和13所示装置的放大比例的横向剖视图；图17和18是根据本发明第三实施例的压力传感器装置的不同角度的透视图；图19是图17和18所示装置的放大比例的横向剖视图；图20和21是根据本发明第四实施例的压力传感器装置的不同角度的透视图；图22是图20和21所示装置的放大比例的横向剖视图；图23和M是根据本发明第五实施例的压力传感器装置的不同角度的透视图；图25和沈是图23和M所示装置的不同角度的较小比例的分解图；图27是图23和M所示装置的放大比例的局部剖切透视图；图28和四是图23和M所示装置根据相互正交的剖面的两个横向剖视图；图30和31是图12和13所示装置的主体的根据可能变例的平面图和横向剖视 图；图32是是根据本发明第六实施例的压力传感器装置的透视图；图33是图32所示装置的示意性剖视图；图34是根据本发明的进一步的实施例的压力传感器装置的示意性剖视图；图35是图34的放大细节。
具体实施例方式作为非限制性示例，假定根据下文中所述的各种实施例的传感器装置将用于运载 工具，例如内燃机运载工具，其例如与用于控制氮氧化物(NOx)排放的系统相结合，或者与 运载工具燃料供应或喷射系统相结合或与润滑系统相结合，则在第一种情况下，接受压力 测量的流体可例如为氨水溶液或尿素；而在第二中情况下，流体可为诸如柴油之类的燃料 或者诸如机油之类的润滑油。然而，在下文中所述的传感器装置还适应于其它领域，例如， 家用器具、加热或空调、以及水清洁和供热产业，或者建筑物或住宅用房的水系统，其目的 在于，检测在这些领域中所用流体(液体或气态介质)的压力，例如水或水与其它物质的混 合物的压力(例如，水与乙二醇或任何其它物质的混合物，适于防止系统或回路中的液体 冻结)。参见图1和2，根据本发明实施例的压力传感器装置整体上以1表示，其特征结构 是两个主零件，仅在图1和2中以2和3表示零件2主要具有容装/支撑和液压连接功 能，而零件3主要具有覆盖和电连接功能。两个零件2和3的主体(其在图中以加和3a 表示)相互联接，优选地但不是必要地密封联接，以获得壳体，用于装置1的内部部件(如 在图3和4的分解图中所示)。主体加优选地使用相对较硬的材料(例如热塑性材料或金 属材料)制成，主体3a优选地使用热塑性材料和/或电绝缘材料制成。两个零件2和3，或 主体加和/或3a，优选地至少部分地通过模制工艺制成。主体加具有支撑部分4和连接部分5。特别如图5中可见，支撑部分4具有大致 棱柱形中心区部4a，其中限定有在一端开放的腔或室6 (优选地大致为柱形)。从室6的底 部(中心位置)凸起的是管状区部7 (优选地大致为柱形)，管状区部7上向外形成有台阶 或座7a，用于定位径向密封装置(优选地以0形环衬垫代表)，径向密封装置在图3、4、8中 例如由8表示。主体加的中心区部如在相对于室6的周边位置具有浅的盲腔4b和盲座4c，用于定位下文中所述的支撑件和分离构件的突出部或销，这样的腔4b和座如在主体加 的顶面上开放(参见图幻。中心区部如在相对于室6的偏心位置还设置有两个通孔4d， 用于流体温度敏感元件的端子或电极。上述温度敏感元件为了简便目的而在下文中被称为 “温度传感器”，并可例如为负温度系数电阻器或称NTC (在图3-9中以9表示)，而相应的电 极以9a表示。从主体加的中心区部如的顶面凸起的是周边定位突出部，在图5和6中例如以 4e表示。仍参见图5和6，主体加的支撑部分4还具有周边壁10，周边壁10优选地短于中 心区部如并且围绕中心区部如由此在这样的壁10与区部如的外围轮廓之间限定周边 座，在图5中以12表示。特别参见图6、7、8，主体加的部分5主要构造为液压连接部，优选地大致为柱形， 并限定用于径向密封装置的座如(图6)，径向密封装置例如体现为以13表示的0形环。部 分5形成装置1的入口或压力端口，用于连接到未示出的液压回路，液压回路在此例示解决 方案中包含将接受压力和温度检测的流体。 在所示的示例中，两个导管沿轴向穿过部分5。这些导管中的第一导管通过沿轴向 错开但相互连通的两个导管区段14a和14b构成(例如如在图8和9中可见)。区段1 在部分5的下端上开放(参见图7和9)，而区段14b穿过从室6底部凸起的管状区部7中 (见图8和9)，从而形成装置的入口通路。第二导管以15表示，沿轴向延伸穿过部分5并 之后分支到中心区部如的两个通路或孔4d中(见图幻。导管15用于容装温度传感器9 的至少一部分(特别是其电极9a)，传感器本身的主体从部分6略微突出，为此目的，部分5 优选地设置有端管状附加物16，用于保护传感器9，并具有穿孔壁。室6被设置用于至少部分地容装压力传感部件(其整体上以17表示，如图9中可 见)，室6完全或主要地容装部件17，部件17为了简便而在下文中被称为“压力传感器”。 在优选的但非排他性的实施例中，压力传感器17具有单件式的主体(在图5和6中以17' 表示)，例如由陶瓷或塑料或氧化铝制成，大致为柱形。在传感器17的主体17'中限定在 主体自身第一端面上开放的轴向盲腔(在图6中以17a表示)，这样的腔具有底表面和周边 或周向表面(在图4和8中分别以17b和17c表示)。在底表面17b与传感元件(图5中 可见)的主体的第二端面的至少一部分之间，限定了膜(仅在图5中以17e表示)，所述膜 设置有至少一个检测元件(仅在图5中以虚线示意性体现，以18表示)。优选地，检测元 件18制成或固定在腔17a外侧的膜17e的侧面上。检测元件18可体现为电阻器或压阻元 件，优选地为薄形(膜，例如厚膜或薄膜)，或者，更通常地体现为能够产生体现膜17e变形 或弯曲的信号的任何电动或电子部件。传感器17或主体17'也可由多个元件(例如至少 一个大致管状元件)制成，这些元件关联到一起并限定所述腔的至少一部分，限定一膜的 元件关联到传感器17或主体17'并被构造为组装到所述大致管状元件的区部。图5还显示出端子19如何从传感器17主体17'的第二端面突出而用于将传感器 自身电连接到电路结构，电路结构包括电路或印刷电路板和外连接器，如在下文中所述。如图8可见，在装置1的组装状态下，区部7 (导管区段14b在其中延伸)突出到 压力传感器17的腔中，其中由弹性材料制成的衬垫8在同一区部7的外表面与传感器17 的腔周边表面之间提供径向密封。如图4和6中所示，电连接零件的主体3a具有中空部分或腔20，腔20由底壁21和周边壁22限定，周边壁22的边缘被构造为联接于在主体零件加中限定的座12中(见 图5)。从底壁21竖直凸起的是支撑壁23，在周边壁22上限定至少一个轴向引导部M。所述装置具有连接器(其整体上以EC表示)，连接器EC包括主体3a的管状零件 25，管状零件25大致沿径向或与腔20垂直，装置1的电连接端子至少部分地延伸到管状零 件25中，其中一些电连接端子在图3-9中以沈表示并由导电材料(例如，诸如铜之类的金 属，或合金)制成。在所示非限制性示例中，形成主体3a的材料是合成材料，特别是热塑性材料，其 被包覆模制到端子26，端子沈例如通过以下方式获得对金属条的冲裁处理和/或变形或 压制处理和/或机械加工或车削处理。如图7中可见，执行包覆模制而使得端子沈的第 一端部分(在此大致平直或为直线型)延伸到管状零件25中以与其形成电连接器EC。而 端子26的相对端部分则延伸到腔20中以获得电接触部，例如用于柔性接触元件27的支撑 件，其中柔性接触元件27使用导电材料(例如，诸如铜之类的金属，或合金)制成。在可替 代解决方案中，端子26被过盈装配到将腔20的内部与管状部分25的内部分离的壁中获得 的相应的通座中。在示例性实施例中，端子沈大致为扁平形，而每个接触元件27 (在图10中清楚可 见)具有大致扁平的基底区部27a，大致S形的曲形部分27b从基底区部27a凸起，曲形部 分27b用作弹簧或者其可弹性弯曲或变形，接触元件27的顶区部27c用于邻靠相应扁平端 子沈，优选地以给定压力抵靠，其目的在于获得良好电接触；有利地可焊接接触元件27的 至少一个端，优选地至少焊接所述端27a。在图11中所示的可替代解决方案中，元件27的 弹簧区部27b可大致为C形，而无损于其功能性。接触元件27可通过以下方式获得根据 本身已知的技术，对金属片进行冲裁处理，随后进行成形和/或变形或冲压。端子沈的特 征优选地在于，至少在将用于与元件27电连接的区域中具有大致扁平形状或适合地成形。 在可能的实施例中，装置1的壳体h、3a的至少由电绝缘材料制成的部分可包括参照和/ 或定位装置(例如采用附加物或座的形式)，也用于元件27。前述的电路或印刷电路板在图2-9中以30表示。如图5和6中可见，电路30包 括由电绝缘材料(例如陶瓷或玻璃纤维材料)制成的电路支撑件或板31，板31设置有导电 轨径32。在所示的示例中，电路还包括电子部件，其中一个以33表示，例如用于放大和/或 处置和/或处理和/或调整由压力传感器17检测到的信号。用于在此所述各种实施例中 的压力传感器和/或相应的电路30优选地被构造以允许设定操作和/或检测参数，优选地 其为此目的包括存储装置和/或处理装置。在其它实施例中，板31可不设置电子部件，在 这种情况下，电路30仅用于通过表面轨径32而在装置传感器装置与连接器EC的端子沈 之间进行电连接。电路构造或布局、可能存在的电动和/或电子部件、和可能设置用于电路 30的控制逻辑模块，可为本领域中本身已知的任何类型，因而不必在此描述。如图5中清楚可见，支撑件表面上的一些导电轨径32在相应端处具有垫32a，垫 3 处于相应柔性接触元件27的基底区部27a(见图10或11)将电连接、优选地机械固定 (例如通过装配或铆接或压接)和/或焊接之处。一些轨径32在相应端处止于第一连接孔3 (作为板31中的通孔)，而其它轨径 32止于第二孔32c (作为同一板中的通孔)；在孔32b和32c处，所述轨径可为垫、环或套的形状，以围绕其孔。孔32b和32c被设置用于分别连接(通过联接和/或焊接)到压力传 感器17的端子19和温度传感器9的电极9a。在板31中，优选地在未被导电轨径32占据 的位置，还形成有定位通孔32d。在图3-9中，定位和/或支撑构件或称分隔件整体上以35表示，其优选地由塑性 材料(优选为热塑性材料)或金属材料制成。在所示实施例中，支撑构件35的主体大致为 平行六面体或四边形形状，或者，总体上具有包括至少两个大致直线型壁或面的外围轮廓； 支撑构件35的主体也可具有不同形状，甚至比示例性形状更复杂。构件35的主体优选地总体上较薄，并且至少具有相对于电路30和/或相对于传 感器17而言更大的平坦的总尺度(长度和/或宽度)。特别参见图5和6，构件35 (其在 下文中为了简便而被称为支撑件或分隔件)在其面3 上具有第一突出部或销(在图5中 以36表示)，用于与传感器17的周边座(其中一个在图5、6、8中以17f表示)联接，特别 地其目的在于获得分化、或准确相互联接、或相互定位参照。在示例中，第一销36具有大致半圆形截面或优选形状，使得销36保持在传感器 17的周边或总尺度中，但其形状显然可不同于所示的形状，其形状优选地与传感器17的座 17f的形状至少部分地互补。在支撑件35的同一面3 上限定由突出部或销37，突出部或 销37在此具有大致圆形截面，并将被插入主体加的座4c (图…中，其目的特别在于在预 限定位置获得相应联接，或者适于在支撑件35与主体加之间获得分化。支撑件35具有中 心通路38，中心通路38在其在面3 上开放的区部上具有环形形状，其直径优选地小于传 感器17的形成有膜17e(图幻的端部或头部。支撑件35的相对面35b (图5)限定了座39 (优选地为凹形)，用于定位和/或容 装电路30的板31的至少一部分；优选地，座39具有至少部分地与电路板31互补的形状， 但其具有容差以允许将板安装到座中。在示例中，端子板31大致为T形，座39由两个座部 分(以39a和39b表示)形成，这两个座部分大致相对地设置且部分地相对于彼此垂直。相应的突出部或销40从座39的底表面凸起，特别是从座部分39a和39b的每一 个的底表面凸起，用于接合板31的相应孔32d，其目的在于将电路30定位到支撑件35 ；电 路30可固定到支撑件35上，例如，通过销40的至少一个端区部的机械或热变形而固定，其 方式使得形成加宽或固定的头部。支撑件35沿通路38在面3 和3 之间穿过，而且具 有两个小孔41，用于使温度传感器9的电极9a穿过。在装置的组装状态下，板31在支撑件35的座内如图可见(例如在图7或9中)， 支撑件的座39a、39b的深度优选地大于或基本等于电路30的板的厚度。柔性接触元件27 位于电路30上并处于与支撑件35相对的侧面上(见图7)；支撑件35的销37和40被分 别插入到主体加的座4c中和电路30的板的孔32d中(见图9)。温度传感器9的电极9a 具有穿过支撑件35的孔41中的区段；和接合(优选地利用焊接)到电路30的电轨径32 的孔32c中的端部(见图7)。与其不同的是，压力传感器17的端子19具有穿过支撑件35的中心通路38中的 区段，并且具有接合(优选地利用焊接)到电路30的电轨径32的孔32b中的端部(见图 7)。传感器17的膜17e面向支撑件35的通路38，其方式使得支撑件主体不会阻碍膜部分 的变形可能性。支撑件35的销36与传感器17的周边座17f (见图8)协作，由此还确保传 感器自身相对于支撑件35的正确的角度定位。传感器17被插入主体加的室6中(见图9)，其中衬垫8在传感器的内柱表面上提供径向密封。在组装时，温度传感器9的电极9a首 先被插入主体加的孔4d中，然后被插入支撑件35的孔41中，最后被插入端子板31的孔 32c中(参见图5)，此后最终被焊接到相应轨径32。根据应用，例如液体应用，针对孔4d， 可以提供适合的密封材料(例如合成树脂)，或者可以提供适合的密封元件(例如衬垫)。主体加联接到主体3a，其方式使得主体加的突出部如(图幻接合在主体3a的 线型引导部M(图6)中，其中主体3a的周边壁22(图6)的边缘装配或联接到主体加的 座12(图幻的座12中。在这种联接之后，支撑件35和电路30面对主体3a的腔20中(图 6)，而主体3a的壁23和/或存在于中空部分20中的其它部分将支撑件35沿周边压到主 体加上以使其保持就位(见图9)。支撑件35还可固定或焊接到主体2a(例如利用激光、 振动、热焊、或利用主体的一区部或附加物的机械变形)，其方式不需要利用壁23，或者壁 23可压到电路30上。在这种联接之后，柔性接触元件27的端部27c(例如见图7)与端子沈的突出到 腔20中的端部分接触，通过元件27的至少部分弹性压力而处于电接触状态。然后，在主体 加和3a之间的联接可通过以下方式而获得将两个主体焊接到一起(激光焊接或热重熔 焊接主体的一区部或者振动焊接或超声波焊接，等等)，或者将粘接剂和密封材料施加于两 个主体之间，或者使两个主体中的一个相对于另一个机械变形并可插置衬垫等(优选地当 主体由金属材料制成时)。这种类型的联接技术可用于在此所述的本发明的所有实施例。在正常使用情况下，装置1通过连接部分5 (例如装配到所涉及流体的管路中)液 压地连接到接受控制的流体线路。通过这种方式，温度传感器9仍然暴露于流体，流体填充 面向压力传感器17的膜的管路14a-14b (例如见图9)。体现流体温度的信号或电阻值基于 传感器9的电极9a产生。流体压力对传感器17的膜产生应力，使得膜弯曲而对应于图5所示检测元件18 的变形，并由此对应于其电阻特征和电阻值以这种方式，体现流体压力值的信号在传感器 17的端子19处产生。应注意，在正常操作中，流体压力易于沿与压力端口相对的方向推压 传感器17的主体17'无论是否存在传感器17的主体未被刚性地连接到壳体的事实，由 于存在安装在主体2a-3a之间固定位置的支撑件35，因而传感器17不能沿上述方向移动 相反，传感器的膜在面对支撑件35的开放区域时自由变形。体现温度和压力的信号可通过本身已知的方式由电路30的电子部件33放大和/ 或处置和/或处理，所述信号到达装置1的端子沈，端子沈电联接到外部布线(未示出)， 外部布线连接到适合外部控制单元，例如，运载工具电子控制单元(例如燃料喷射控制单 元或氮氧化物排放控制单元)，或者家庭应用的控制电路，或者用于加热或空调或流体的应 用或系统的控制单元。在此实施例中，恰似在下文中所述其它实施例中那样，电路30在传感器17上方延 伸(参照附图)，但与其相距一给定距离(例如至少2-4mm)，S卩，在板31与传感器主体17' 之间没有直接接触，这两个部件通过传感器端子19连接，端子19至少略有柔性施加于一 个部件上的任何应力因而不会显著传递到另一部件。在优选实施例中，为此目的，支撑件35 可操作地插置在电路30与至少传感器17之间，有利地用作分离器和/或分隔元件以及用 于在所涉及各部件之间进行容装和/或定位。除了保持电路30和至少传感器17相对于彼 此分离和定位以外，支撑件35还给予至少部分地通过电路30和传感器17所形成组件以相当大的机械牢固性，从而允许通过简单和经济的自动设备对其进行安全操控。此外，支撑件 35还防止板31被装置1的壳体直接连接或支撑；因而板31还与限定室20的壁保持一给
定距尚。针对被构造为相对于壳体的分立零件的支撑件35而言，可替代地，至少一个主体 2a、3a可被构造为至少部分地提供前述支撑件的功能。支撑件35具有大于电路30和传感器17的一个或两个预计总尺度，这一事实允 许安全抓紧支撑件，目的在于操控前述组件，其中电路30在所述操控过程中也被更好地保 护；所述组件因而可通过易于自动化的运动安装在主体加上，其中主体加和3a的相互定 位也可使用自动生产设备通过易于执行的运动而实现。柔性接触元件27允许恢复所联接区部的任何生产和/或组装容差或者相应主体 的材料的可能的轻微膨胀，从而确保良好的电接触，即使当存在所述容差或膨胀时或在壳 体与传感器17由于压力变化(其转变为施加于传感器的压力变化)而在其间产生运动的 情况下也是如此；最后，除了用作电连接构件以外，元件27有利地还可用于将电路30弹性 地压到支撑件35上以确保零件的更准确定位。应注意，根据本发明的优选特征，传感器17未被刚性地联接或固定到装置的壳体 或其它内部零件，这种特征有助于减少测量误差、增大测量准确性和随时间的稳定性、和/ 或避免由于机械应变或应力所致的受损风险。而且，根据进一步优选的特征，电路30也未 被刚性地联接或固定到装置的壳体h-3a。事实上，在所述实施例中，传感器17通过密封装置(其体现为衬垫8)被弹性地关 联到前述壳体，衬垫8插置在传感器17的单件主体与主体加之间；分隔部支撑件35被提 供用在传感器主体17'与零件3a(和零件2a)之间的相对零件上。与此不同的是，电路30 被支承在分隔部支撑件35上，即，其关联到相对于壳体或结构2a_3a的分立部件。而且，电 路30可以不机械固定到分隔部支撑件35，其中销40仅用作定位和/或分化元件在这种 实施例中，电路30通过插置在电路本身与主体3a之间(特别是在电路与集成于主体3a中 的端子之间)的柔性接触部27相对于壳体被弹性地安装；在相对于所述结构的固定 位置中，在电路30与零件加之间，分隔部支撑件35被提供用在相对的零件上。衬垫8的存在允许使传感器17的有源元件隔离于壳体，其方式使得任何可能的施 加于壳体的机械应力不会传递到所述有源元件，特别是传递到测量膜；而且优选地，存在支 撑件35和/或柔性接触元件27，这有助于使装置1的组装操作实施不太严苛，因而也更简 单，并减少或消除作用在主体加和/或3a上的外部应力或机械应力被传递到电路30的风 险；而且，为此目的有利的是，在电路30的板与支撑件35a中限定的相应座39之间存在少 量间隙或安装容差。在图12-16中，例示出根据本发明的压力传感器装置的另一实施例。在这些图中， 与图1-11中相同的附图标记用于表示与前文中所述和所示在技术上等同的元件。图12-16的装置1不具有温度传感器，主体加和3a的形状不同于前述实施例，不 过仍作为基底用于相同目的。而且，在此实施例中，电路30和相应支撑件35的几何形状略 有不同。在此解决方案中，主体加也具有支撑部分4 (其中相应的中心区部如限定用于容 装压力传感器17的腔或室6)和液压连接部分5或“压力端口”。导管沿轴向穿过部分5，所述导管具有相对于彼此共轴的第一和第二区段14a和14b。如图16中可见，导管区段14b 具有限制区段，并部分地延伸到附加物7b中，附加物7b被限定在从室6的底部凸起的管状 区部7的上端处。传感器17具有的构造类似于前述。电路30具有的尺度小于前述尺度，且其板31 具有大致扁平平行六面体的形状。支撑件35具有薄而扁平的构造，大致为圆形或半圆形。在这种情况下，支撑件35具有用于电路30的仅仅一个凹形座(在图15中以39 表示)，而且其不具有前述实施例(图5)中的定位销40 结果，电路30的板也不具有通孔 32d。支撑件35具有将与传感器17的相应周边座17f协作的销36(图14)。而且，主体加 的壁12优选地具有座如，用于容装销37的至少一部分这样，在一实施例中，被设置以定 位传感器17的支撑件35的元件36还用于使支撑件35相对于装置壳体的一零件(在此为 主体2a)定位。优选地，支撑件35的基本环形轮廓具有斜面或者大致平坦的周边表面或面，适于 允许在支撑件本身不能在主体加的柱形壁如内旋转的情况下定位(图15)。在一个实施例中，主体3a具有至少一个固定法兰或径向固定附加物北，连接器EC 的管状零件25通过主体的实体或实心的部分(在图中以25'表示)连接到主体3a的主区 部。在一个实施例中(例如见图16)，主体3a由包覆模制到端子沈的热塑性材料制 成。端子沈(例如在图14-15中可见)在此情况下具有两个中间折叠部，因而限定扁平形 状的基底区部26a以与焊接到电路30的垫3 的柔性接触元件27协作；端子基底区部26a 延续到(优选地以直角)也为平坦的中间区部^b，并最后延续到端区部^c，端区部沈(也 大致为扁平形状但具有较小宽度，且延续到(优选地以直角)中间区部该端区部^c 将在组装状态下延伸到主体3a的管状部分25 (例如在图16中可见)以获得电连接器EC。在一个实施例中，主体3a在其外部分具有一种横向通道3c，横向通道3c由大致拱 顶形壁限定并在至少一端开放；在非限制性示例中，通道3c因而通过一种帽获得，所述帽 至少部分地呈拱形并具有细长形状，突出到壁21之外，处于与电连接器EC分开的位置，并 且两端开放。这种通道3c的内部通路3d通过至少一个间隙或通路!Be (优选地垂直于通道3d， 在图16中可见)与装置1的内部连通，且特别是与主体3a的中空区域20连通。通道3c和 通路:3e允许装置1的内部与外部环境连通，用于实现通气目的和/或提供参照环境压力。 如果需要，则这样的功能可通过主体3a中存在的未示出的孔或通路而在图1-11的装置中 获得(应注意，可用于在此所述的各种形式的装置中的压力传感器可为绝对压力类型或压 差类型，在此第二种情况下，壳体设置有至少一个通路，适于提供参照环境压力)。前述的拱顶形壁限定通道3d并叠盖间隙!Be，且提供用于这种通气间隙的保护装 置，从而获得一种不平坦的路径，以防止污物由此直接进入间隙中的风险；优选地，通道3c 经由的通路截面大于一个或多个间隙3e的截面，以利于空气流动。在一个实施例中，可在 主体3a内设置更多保护装置，例如安装在间隙3e处的膜3f (例如胶粘)，适于防止湿气进 入装置1中；便利地，膜3f为多孔类型，该膜空气能够透过但湿气不能透过，而且该膜例如 由GoreTex 材料制成。主体加和3a有利地可由适于允许激光焊接的材料制成，其目的在于，实现主体本身之间的相互焊接。例如，主体加和3a可分别使用针对焊接激光束而言透明和不透明的材 料制成，或者相反；以这种方式，不透明主体(例如主体3a)的材料在受到激光束冲击时被 局部加热，直到其熔化，并由此焊接到使激光束穿过而未被加热的透明主体(例如主体2a) 的材料。显然，这种技术也可用于在此所述装置的其它实施例中，以及用于将装置的不同零 件固定到一起(例如支撑件35和主体加)，或用于以不同方式焊接，例如在两种不透明材料 的衔接区域中。在进一步的可行实施例中，主体加和3a的材料和形状可适于允许通过热 重熔或通过超声焊接或者振动焊接。依照生产简化性，图12-16的解决方案允许获得与参照图1-11的实施例所述相同 的优点。在图12-16的实施例中，恰似在此所述的其它实施例中，装置1可进一步设置用于 对接受测量流体的可能峰值或临时压力增大进行补偿的装置，或者适于补偿一些内部机械 应力(例如由于流体本身冻结所致)的装置。特别参照图16，在管状区部7的突出到压力传感器17的腔中的顶部处，安装有预 限定形状的补偿元件(以45表示)。这样的元件45具有可压缩主体，其方式使得在接受 检测的流体冻结和/或此后出现临时压力突变或峰值的情况下，能够补偿接受检测的流体 的所述可能的体积增大。可压缩的或补偿元件45大致为管状柱形并被平化，大致为垫圈 状，且具有中心通孔以装配前述的管状区部7的端附加物7b。而且，附加物7b为管状，供导 管区段14b穿过，用于将流体供应到传感器17的腔。附加物7b的上端大致为法兰形，从而 将补偿元件45保持在可操作位置。也可不设置附加物7b，则补偿元件45以其它方式固定 到管状区部7的顶部，例如胶粘、焊接或包覆模制。在示例性实施例中，装置1还包括第二 补偿元件，其以类似于元件45的方式操作。这样的第二补偿元件(以46表示)容装在导 管区段Ha中。第二补偿元件46大致为柱形，包括两个具有不同外直径的轴向部分和形成 在附加物7b中沿轴向对准导管区段14b的内部通路46b，其方式限定用于将接受测量的流 体供应到传感器17的腔的相应导管区部；优选地，通路46a具有大于导管区段14b的截面。而且，在所示优选实施例中，提供由导管区段14b确定的最小通路截面，用于确定 流体冻结开始的优选区域。这样，实际上，在管路区段14b处，主要提供毛细通路，其初始时 应易于形成一种“冰帽”且之后流体的冻结在具有较大直径的导管区部(在此体现为元件 46的通路46a)中继续进行。显然，所述冻结和随之而来的元件46a体积增大，由于元件46 的压缩能力而被补偿。图17-19显示出压力传感器装置的进一步的实施例。在这些图中，与前述各图中 相同的附图标记仍用于表示与所述和所示在技术上等同的元件。图17-19的装置的整体构造的大多数区部适用于与图12-16的装置的构造中类 似，但具有不同结构的主体3a的管状部分25，其形成连接器EC的一区部用于装置1的电连 接。在一个实施例中，前述管状部分从限定腔20底部的主体3a底壁沿轴向直接延伸，并且 获得邻近连接器EC管状部分25的通气通道3c。在间隙!Be处的多孔膜3f未在图19中示 出，但在这种情况下显然也可提供膜。端子沈也被成形为不同于前述实施例，其大致为L形，其中扁平基底区部26a将 与相应的柔性接触元件27协作；这种基底区部26a垂直地延续到端区部^c，端区部26c延 伸直到管状部分25的内部，由此共同获得电连接器EC。
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通过这种实施例，主体3a可包覆模制到端子26，或者，端子沈可装配到单独模制 的无差异主体3a的相应的座中；优选地，可进一步提供用于端子的密封部，例如利用树脂， 或利用通过特定热塑性材料获得的密封元件，所述热塑性材料具有确保金属理想粘接的特 性(以允许高水密性密封的方式)，并且具有与通过共模制所制成的主体3a的管状部分25 的材料粘接或共熔的特性，其方式确保针对外部流体沿端子26渗透的总体不可透过性。在有利实施例中，在压力传感器17的端子19的焊接到电路30的区域，端子本身 的端部优选地被覆盖以保护材料，在图19中以19a表示，示意性体现为滴的形式。所涉及 材料(例如合成树脂)用于防止在端子19的端部处可能的氧化和/或侵蚀。类似技术可 用于被连接到装置印刷电路板的其它电动/电子部件的端子或电极，例如，图1-11的实施 例的温度传感器的电极9a。图20-22例示出另一实施例，大多数区部与图17-19的实施例中类似。在图20_22 中，与前述各图中相同的附图标记仍用于表示与所述和所示在技术上等同的元件。图20-22的传感器装置与图17-19中的不同之处主要在于主体3a和端子沈和 /或电连接器EC的形状。在这种情况下，端子沈仍大致为L形，但其被布置成使得其端区 部26c沿大致平行于主体加的连接部分5和/或平行于传感器17的轴线的方向朝向主体 2a直接突出到主体3a之外。这样，在此实施例中未提供前述实施例的管状部分25，S卩，电 连接器EC未设置有这样的管状部分，主体3a被包覆模制到端子沈，端子沈仍保持直接暴 露于主体3a的腔20内的扁平区部^a，其方式使得接触元件27的上端可弹性地邻接在这 样的区部上。优选地，端子沈的区部26a和区部26c具有等同的截面和/或宽度。依照生产简化而言，图17-19和20-22的实施例允许获得与参照图1_11的实施例 所述相同的优点；为此目的，可使用和/或可组合与前文的示例中所述类似的过程和/或材 料。图23- 例示出本发明进一步的实施例，其特征在于，所述装置的壳体的区部的 具体构造和/或其电连接器，以及印刷电路板支撑装置的具体固定。在这些图中，与前述各 图中相同的附图标记仍用于表示与所述和所示在技术上等同的元件。图23-29的装置1的壳体由联接在与其的两个主体加和3a构成，其中优选地但 并非必要地以采取密封方式。主体加具有支撑部分4(其限定用于容装压力传感器17的 室6)和液压连接部分5。在一个实施例中，部分5具有外螺纹，以提供通过螺接或角度运动 的联接装置；可替代地，也可提供不同的联接装置，优选地为快速联接类型，例如被称为“刺 接联接”的联接装置。特别地如图25和沈中可见，限定了室6的柱形壁如具有至少一个外轴向槽50， 用于与主体3a的相应轴向突出部51协作，从而在两个主体加和3a之间适合相互定位和 /或防止相应的角度运动。在室6内形成有邻接表面(在图25中以23表示)，其形式为在 壁如的厚度中形成的台阶，用于邻接电路30的支撑件35 ；在这样的邻接表面23中还限定 有座(其中一个座以4c表示)，用于容装销37的至少一部分。传感器17在此仅示意性体 现，但应注意，传感器17可设置如前述实施例中的周边座17f，适于与销36协作。凹部或槽在图25中以52表示，其在柱形壁如的外区部上沿横向形成，并由此大 致为圆弧形。在槽52的两端处在壁如中形成有相应的通孔，也在图25中以5 表示。类 似的孔52b (还见图26)形成在壁如的相对区部中，每个孔52b对准孔52a。
支撑件35具有的整体构造大致类似于图12-21的实施例的构造。在这种情况下， 在支撑件35的主体中还形成有两个横向通路53 ；这两个通路中的一个的端部在图25和沈 中可见；两个通路53在图四的截面中均可见。通路53之间的间距大致等于主体加的成 对的孔5 和52b的间距。在另一实施例中，通路53可被替代为凹形或槽形的座，其在支 撑件35的主体的表面上沿横向形成。不同数量的通路或座53可设置在支撑件35中。电路30 (仅被示意性体现)被制成为类似于前述实施例，并因而包括具有表面导 电轨径的电路板，导电轨径设置有端子垫，三个大致为L形的电端子沈的基底区部^a (例 如在图25中可见)焊接到端子垫。主体3a具有底壁21和柱形壁22，以限定腔20，腔20用于接纳主体加的零件4。 用于端子26相应部分^c的通路存在于底壁21中；其中一个通路在图沈和27中以21a 表示。柱形壁22如前所述具有至少一个轴向突出部41，用于与主体加的相应槽50协作。 具有四边形截面的管状部分25与处于腔20外侧的底壁21分开。管状部分25具有突出的 壁部分25a，在壁部分2 中设有接合装置，例如座或接合齿2 (图27-29)，用于联接到外 部连接器(未示出)。中间壁25c(例如在图27和观中可见)止于台阶25d处，并延伸到管状部分25 的腔中。在组装后的构造中，端子沈的部分26c的端部(与焊接到电路30上的部分相对 设置)邻接抵靠或接近台阶25d，其中相应的上表面相对于其边缘大致接近或齐平，例如在 图27和观中可见(端子的厚度优选地大致接近于或等同于台阶的高度)。通过这种方式， 通过壁25c和台阶25d以及端子部分^c获得的连接器模仿印刷电路板(例如由FR4材料 制成的印刷电路板)所设的凸型连接器，即，这种类型的连接器通过在绝缘支撑件上沉积 导电轨径而获得，其被适合地成形并接近印刷电路板边缘。通过这种方式，装置1的电连接 器实际上可联接到印刷电路板的凹型连接器。为了安装的目的，已设置有端子沈的电路30被插入支撑件35的相应座39中，由 此获得的单元被插入主体加中，使得端子的部分26c装配到相应的通路21a中，直到其接 近或邻靠壁25c的台阶25d(例如见图27)。在由此组装后的状态下，支撑件35的横向通路 53与主体加的柱形壁如的孔52a、52b沿轴向对准。支撑件35、以及电路30、端子沈和 传感器17可预防性地通过至少一个止动元件(在图25- 中以M表示)而机械地约束于 主体加，止动元件M在此包括大致U形的叉。此叉M的两个平行臂Ma (在此具有圆形 截面)用于沿大致垂直于室6轴线的方向装配而穿过柱形壁如的孔52a、52b。通过这种 方式，每个臂5 的中间区段插入到支撑件35的相应通路53中，支撑件本身在臂5 之间 约束于主体加。叉元件M被插入，直到其圆弧形连接区部54b接合到在主体加的柱形壁 4a中所设槽52中。由此获得的机械约束允许防止由传感器17、支撑件35和电路30形成 的组件相对于主体加的也有可能的不希望发生的角度运动；这对于所示的端子沈不直接 固定到电路的情况是特别有用的，例如当前文中以27所示的类型的柔性接触元件可操作 地插置在电路与端子之间时。在将前述组件封到主体加之后，主体加和3a可相互联接，优选地但非必要地采 取密封方式，其构造例如在图观和四中可见。仍在当前形式的实施例中，可提供与前述元 件等同的其它元件，例如一个或多个通气通路。这样，在一个实施例中，可通过精确和确定的方式预防性地将由电路30、分隔部支撑件35和传感器17构成的单元机械地约束于主体2a，其方式有利于在生产步骤中操控预 组装单元(例如通过自动化设备)以及随后联接到主体3a的步骤(以类似于所描述的方 式)。用于将支撑件35机械地约束于主体加的装置，针对叉M而言可替代地可包括一个 或两个分立销，用作臂讨&，或者可采用焊接或其它在零件间相互固定的方法，例如胶粘。图30和31例示出根据本发明的装置的壳体零件(例如图12-16的主体3a)的特 别有利的实施例，其中设置有用于屏蔽掉电磁干扰(EMI)所致噪声的装置。在所示的示例 中，这些装置通过由导电材料制成的层59而获得，层59沉积在主体3a的中空区域20的 内表面上，不过，一些区域、特别是存在短路风险的区域以及可能设置有通风空间的区域除 外。特别地，如图30中可见，层59以一定方式沉积而形成在主体3a的内表面上的区域59a 和在间隙3e处的区域59b，其中，区域59a围绕一些自由或露出的端子沈部分^a，其方式 避免端子本身与层59a之间的可能接触。与此不同的是，层59与例示处于中心位置的端子 26部分26a接触，以获得与所述中心端子的电接触或电连接，所述中心端子电连接到适于 提供前述屏蔽的电势，优选地为接地或地点电势；不过，层59的电连接也可通过其它方式 和/或通过不同于图中所示地成形和定位的端子沈而获得。层59的材料可采用传统形式的涂料、墨、膏、或导电塑料；其目的在于在生产步骤 过程中沉积材料，优选地使用适合的设备，例如，以一定方式构造的掩模，其具有覆盖区域 59a、59b的区部(其中不应存在层59)和开放区部(在此区域中应存在层59)。根据可行 变例实施例，层59被模制或包覆模制到主体3a，而不是以涂料、墨或膏的形式沉积到主体 上；为此目的提供适合的模具和/或模制设备。当通过模制获得针对干扰的屏蔽时，优选地 使用导电热塑性材料；所述导电热塑性材料也可形成根据本发明的装置的壳体的至少一部 分。提供的用于屏蔽电磁干扰的装置可用于本文所述的压力传感器的所有实施例。图32-33示意性显示出本发明的另一可行实施例，据此，形成装置壳体的两个主 体中的至少一个由金属材料制成。在所述的示例中，所述装置具有轴向延伸部或电连接区 部(体现为电连接器EC)，而液压连接区部(体现为压力端口)根据共同轴线沿轴向延伸。 仍在图32-33中，与图1-31中相同的附图标记用于表示与前文中所述和所示在技术上等同 的元件。限定压力端口的主体加由金属材料制成，这无损于其如前所述的通常特征和功 能。根据此实施例，装置1的壳体的主体加和3a之间的相互固定通过一个主体相对于另 一主体机械变形而实现在所示的示例中，主体加的周边壁10的端区部被钉到主体3a的 周边壁22上；在此实施例中，在两个主体2a_3a之间还可设有密封装置，例如0形环衬垫 (在图33中可见，未以附图标记表示)。主体3a由塑性材料制成，端子沈优选地被装配到这样的主体中；可替代地，主体 3a可包覆模制到端子26。在所示实施例中，突出到形成连接器EC的管状部分25中的端子 26的区部26c具有圆形截面；而容装有传感器17、支撑件35和电路30的室20内的相同端 子的区部(未示出)具有扁平的形状，以如前所述地与柔性接触元件27协作。如图33中可见，在分隔部支撑件35与主体加之间的相应的定位和/或分化在支 撑件35的主体中提供一个或多个凹部37，将用于接纳主体加的壁如的相应的内部突出部 4c 。
类似于前述实施例，还提供用于主体3a和3a相互接合的适合装置(未示出，例 如，两个主体中的一个主体的喉口或座，供另一主体的突起部或突出部以明确方式插入其 中)，以确定装置壳体的两个零件之间的相应正确取向和分化。在所示的示例中，管状部分 25外侧具有凹部或座25e，凹部或座2 具有螺旋的或至少部分倾斜的延伸部，作为联接或 快速联接系统(例如刺接联接类型)的一部分。可见，在所述各种实施例中，所述装置主要包括三个主要部分，即主体加，其形成将与接受测量的流体接触的压力端口，并限定有源检测零件的定 位；有源检测零件，即，压力/电压转换器单元，其包括压力敏感元件(体现为传感器 17)和相应的电路结构(体现为电路30)以及可能的用于处理由敏感元件所产生信号的电 子元件；和主体3a，其形成用于保护有源零件的壳体，并通过其集成电端子而允许在压力/ 电压转换器单元与连接布线之间的电连接。根据所述装置的优选特征，传感器17未被刚性地联接或固定到主体加。为此目 的，在各种构造中，传感器17通过密封装置8被弹性地安装；应注意，在这种方式中，传感器 主体17'还可能相对于装置的其它内部零件(例如，支撑件35，电路30，元件27，端子沈) 移动。在转换器单元(特别是其电路30)与装置的壳体之间的电连接优选地通过柔性接 触元件27实现，柔性接触元件27焊接到电路板并由此实际上集成于转换器单元中。为此 目的，集成于装置壳体中的电端子(可均接受车削或冲裁)优选地在壳体内相应区部中具 有大致扁平形状表面，其方式使其与前述接触元件27联接。如前所述，接触元件27优选地 为如下类型其以一定方式被冲裁和成形以恢复组装容差，并被压缩以确保抵靠电端子扁 平区部的足够的压力接触。应注意，这些功能也可通过未示出的其它实施例获得，其中压力 传感器的主体刚性地固定到壳体。压力/电压转换器单元的电路零件(其体现为电路30)通过分隔部支撑件35 (显 然，除了端子19以外，实际上至少略呈柔性)而相对于传感器17分开并由此机械分离；可 见，这给予整个转换器单元以相当大的机械强度，从而可以使用简单经济的生产设备进行 操控。应注意，这些优点也可通过未示出的其它实施例而实现，其中压力传感器主体被刚性 地固定到壳体。分隔部支撑件35可由塑性材料或金属材料制成，其具有突出部和/或缝， 用于将其以正确方式和以正确位置联接到装置壳体。具有其座和/或突出部的支撑件35 进一步限定与装置壳体机械分离的电路30的定位，同时在组装操作过程中用作抵靠壳体 零件加的邻接部。除前述以外另外的优点在于，在给定实施例中，特别是当支撑件35被锚定、接合、 胶粘、焊接或通过机械钉接关联到限定流体入口的主体零件加时，允许将传感器装置部分 地预组装，特别是目的在于允许安全操控，而没有部件遗失的风险这种特征对于在装置1 的生产过程中执行测试和/或校准以及在最后组装之前可能是很有用的。虽然在各种实施例中描述了不同形状，不过，形成装置的壳体或结构的主体h、3a 和70、72具有这样的几何形状以允许其通过热塑性材料注射成型而形成。可在根据本发明的装置与相应的控制单元之间提供数据发送和/或接收，其中利
21用无线发送装置，例如利用射频在这种情况下，为了可进行信号处理，所述装置在电路30 近旁还包括发送器和/或接收器电路以及电池或动力供应电连接部；通过这样的方式，所 述装置可例如发送测量数据和/或接收配置或编程数据。还应注意，所述传感器装置可用作用于测量由液体头所产生压力(例如用于测量 箱内液体液位)的装置。在这样的应用中，传感器装置可布置成接近于箱底部，并因而通过 简单地测量由此产生的压力而测量箱中存在的液体的高度(在知悉液体密度时)。在这种 类型的应用中，有利地可使用前述的无线发送。显然，对于为了例示目的而描述的压力传感器装置而言，在不背离由所附权利要 求书限定的本发明的范围的情况下，多种变例是可行的。而且，对于本领域技术人员而言显 然的是，参照具体实施例所述和所示的特征也可用于其它所述实施例中，即，不同实施例的 特征可通过各种方式组合，从而也可获得不同于为了例示目的所示的装置。例如，参照图 23- 的实施例所述的在支撑件35与主体加之间的机械约束也可容易地用于图1-22的实 施例。图34和35显示出本发明的变例实施例，其中所述装置设置有绝对类型的压力传 感器。在这些图中，与图1-33中所示相同的附图标记用于表示与前文中所述和所示在技术 上等同的元件。具有绝对类型压力传感器的装置也可设置温度传感器，如在图34-33的示 例中所示，类似于图1-11的实施例的情况。在图34-35的实施例中，装置1所包括的主体大致实现前文中以加和3a所表示 主体的功能。这样的主体(整体上以70表示)具有相应的液压连接部分5，其设置有用于衬垫 13的座；和管状部分25，用于沿端子沈获得用于装置电连接的连接器EC。在主体70中限 定有主腔，以71表示。为了容装压力传感器17、支撑件35和电路30，在所述腔71的底部 上开有两个通路14a_14b和15。如果所述装置用于检测压靠温度传感器9的流体的压力， 则温度传感器9可通过在附加物16中所设的下薄封闭壁16a被隔离以避免与流体直接接 触，附加物16在这种情况下应没有侧孔。室71在上区部处利用盖72封闭。如前所述，传感器17是适于测量绝对压力(即被认为是传感器本身内的室的压 力)的类型。为此目的，传感器17具有主体17'，主体17'具有相应参照腔17a，腔17a 利用薄膜(以17e'表示)被封闭，膜17e'被附加(例如胶粘)到围绕腔17a的开口的 主体17的面的下区部。仍在这种情况下，前述膜17e'支撑处于室17a内侧上的测量装置 18 (例如采用一个或多个电阻器的形式)。电阻器端部或电阻器18利用主体本身的金属化 内孔(未在图中示出)连接到主体17'的相对区部；真空或参照压力通过主体17'的中心 孔17g在参照腔或参照室17a中形成，中心孔17g的一端面向室本身中。孔17g的相对端 于是利用适合的上密封部17h(例如采用不可透过材料滴)而封闭，如图所示。总体上，传 感器17的结构可类似于EP-A-O 831 315中所述。在需要时，绝对压力传感器也可用于在 此描述的其它实施例中。仍在此实施例中，传感器或其主体17'(包括膜17e')未被刚性地联接到装置 1的壳体或结构，或者其以弹性方式通过衬垫8安装到装置1的壳体或结构。不过，如果所 述的传感器17具有不同结构，则有必要使用不同构造的衬垫8，衬垫8不能在传感器主体 17'的内柱形表面上操作，但必须在膜17e'上按照轴向方式操作。在这种情况下，不存在前述实施例的管状区部7，导管区段14b由大致外展或锥形的腔形成并在膜17e'处开放。 导管区段14b在室71底部开放的区域由座7a环绕，轴向密封衬垫8位于座7a中，优选地 但非必要地相对于压力传感器的轴线共轴或对中。端子沈被大致平化，并成形为具有连接端^a，所述连接端具有限制区段，且优选 为大致尖突形的；中间部分，其具有多个折叠部(未示出)；和平直端部分^c，用于延伸到 管状部分25中，以与其形成连接器EC。在所述示例中，端子沈成形为使得端26a相对于电 路30至少大致垂直。针对实现所述装置的目的，形成主体70的材料(优选地为热塑性材 料)可注射成型，其被包覆模制到端子沈，其方式使得端子端26a本身在室71内大致竖直 地延伸，如图34中可见。在此实施例中，预组装的压力/电压转换器单元或者压力传感器17和电路30 ( 二 者之间插置有分隔部支撑件35)(在此情况下还设置有温度传感器9)被插入到室71中，其 方式使得温度传感器9装配在通路15中且传感器17的膜17e'弹性地邻靠衬垫8。支撑 件35因而通过螺丝件73或类似螺纹构件而在室71内固定就位。在所述定位之后端子沈 的尖突形端26a被插入电路30的板的相应连接孔中，并随后在此被焊接。如前所述，端26a 具有相对于相应端子连续部分的限制区段通过这样的方式，在前述尖突形端的下区部，限 定有用于板31的台阶或邻接表面。因此，在此实施例中未设置弹性接触元件27。针对氧 化和/或侵蚀的保护材料(例如合成树脂)可施加于被焊接到电路30的端子沈的端26a 上，也可施加于被焊接到电路30的电极9a的端上。室71因而通过固定盖72而被封闭，盖72可胶粘或焊接到主体70，例如通过激光焊接。在此实施例中，提供盖72，在其外区部中具有通道30，其基本类似于前文中参照 图12-16的实施例所述。通道3c的内部通路3d通过间隙!Be与装置1的室71的内部连通， 从而使这种室71与外部环境连通用于通气目的。使空气可透过但使湿气不可透过的膜3f 适于防止湿气进入装置1中，膜3f安装在盖72的内侧上并处于间隙3e处(例如胶粘)。图34-35的实施例还有利于获得这样的装置1 其壳体主要可通过将热塑性材料 模制到端子26上的单一操作而获得，转换器单元可通过腔71的简单移动而定位，端子沈 的端26a在此步骤中用作进一步的定位和/或分化元件。在针对所述而言可替代的可行实施例中，所述和所示柔性接触元件27可被替代 为具有类似功能但不同构造的元件，例如，大致采用轴向延伸螺旋弹簧的形式，所述螺旋弹 簧优选地具有相对于其端部直径较大的至少一匝和/或通过研磨端匝而平化的至少一端。在另一实施例中，装置壳体可通过一定方式构造，以具有多于两个零件，在这种情 况下，也可设置而使得传感器主体17'部分地突出到检测室20或71之外。在进一步的变例中，电路30可通过“球栅”类型连接部连接到压力传感器17，所述 连接器允许省去传感器本身的竖直端子19，将其替换为布置在印刷电路板上的“球栅阵列” 装置上常用的锡球；为此目的，压力传感器和/或印刷电路板可设置有垫或导电轨径，在印 刷电路板与导电轨径之间的连接部(例如丝印在陶瓷传感器上)，优选地利用传统回流焊 接工艺或通过适于熔化所述锡球或焊接合金的加热而获得。在这些描述中提及的给定“实施例”或“解决方案”表示关于该实施例所描述的 具体构造、结构或特征被包括在至少一个本发明的实施例或解决方案中。因此，可能存在于这些描述的各部分中的诸如“实施例”的表述不必表示相同实施例。而且，具体构造、结构 或特征可在一个或多个实施例中以任何适合方式组合。
权利要求
1.一种压力传感器装置，包括壳体Qa，3a ;70，72)，其限定了室(20 ；71)和所述室(20 ；71)的入口通路(14a, 14b),压力传感器(17)，其具有传感器主体(17')，所述传感器主体(17')带有腔(17a) 和膜(17e ；17e')，所述传感器主体(17')容装在所述室QO ；71)中，使得所述膜(17e ； 17e')易于在所述入口通路(14a，14b)中存在的流体的压力作用下变形，电路结构(沈，27，30)，所述压力传感器(17)被电连接到其上，所述电路结构包括至少 部分地容装在所述室OO ；71)中的电路支撑件(31)，其特征在于所述传感器主体(17')未被刚性地关联到所述壳体Oa，3a ；70, 72)和/ 或所述装置的其它零件(沈，27，30，35)，S卩，所述传感器主体(17')相对于所述壳体Ca， 3a ；70 ；72)和/或所述室(20 ；71)内的所述其它零件(26,27,30,35)被弹性地安装或以活 动方式安装。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电路结构O6，27，30)包括电连接器(EC)， 所述电连接器(EC)包括连接端子(沈)，每个连接端子06)具有在所述室QO ；71)内延伸 的第一部分(26a)和在所述室QO ；71)外延伸的第二部分06c)，其中在所述端子Q6)的 第一部分与所述电路支撑件(31)之间可操作地插置有弹性接触元件(27)，其中，所 述弹性接触元件、2Τ)被构造和布置成在所述端子06)的第一部分与所述电路支撑 件(31)之间处于压缩状态，特别是为了实现补偿所述装置的各零件之间的定位容差或运 动的目的。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述电路支撑件(31)上安装有以下中的至少 一种用于放大和/或处置和/或处理和/或调整所述压力传感器(17)产生的信号的部件 (33)；用于存储和/或处理数据的装置(33)；用于允许对所述压力传感器(17)的操作和/或检测参数进行编程的装置(33)。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述传感器主体(17')处于相对于所述室 (20 ；71)内的电路支撑件(31)分开的位置中。
5.根据权利要求1或4所述的装置，其中在所述室中，容装有一定位主体 (35)，所述定位主体(3 被构造为相对于所述压力传感器(17)、相对于所述电路支撑件 (31)以及相对于所述壳体Oa，3a;70，72)分离的部件，所述定位主体(35)至少部分地插 置在所述传感器主体(17')与所述电路支撑件(31)之间，并且特别地包括用于所述传 感器主体(17')和所述电路支撑件(31)中至少一个的参照和/或定位装置(36，37，39; 40)，。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述定位主体(3 具有以下至少之一轴向腔(38)，所述膜(17e ；17e')面向所述轴向腔(38)；具有外围轮廓的主体，其包括至少两个大致直线型的壁或面，特别地为大致四边形形状；凹部(39)，用于接纳所述电路支撑件(31)的至少一部分；一个或多个用于联接到所述电路支撑件(31)的元件(40)，其特别地是采用了突出部 的形式；一个或多个用于联接到所述传感器主体(17')的元件(36)，其特别地是采用了突出 部的形式；一个或多个用于联接到所述壳体Oa，3a;70，72)的元件(37)；一个或多个用于既联接到所述传感器主体(17')又联接到所述壳体Oa，3a ；70, 72) 的元件(36)。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述壳体至少由联接在一起的一个第一壳体零 件和一个第二壳体零件Oa，3a ；70, 72)构成，所述定位主体(3 被机械地约束于所述壳体 (2a ；70)。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述定位主体利用以下中的至少一种方式被机 械地约束于所述壳体(2a,3a;70,71)焊接或粘接到所述壳体的第一零件Oa，3a;70，71)；所述壳体的第一零件Oa，3a ；70，71)相对于所述定位主体(3 的机械变形，或者所述 定位主体(3 相对于所述壳体的第一零件Oa，3a;70，71)的机械变形；所述定位主体(3 的至少一部分插置在所述壳体的第一和第二零件( ，3a)之间；用于使所述定位主体(3 与所述壳体的第一零件Oa)相互接合的装置(37，如)，其特 别地包括所述定位主体(3 和所述壳体的第一零件Oa)中一个的轴向附加物(37)；和 所述定位主体(3 和所述壳体的第一零件Oa)中另一个的轴向座Ge)；形成在所述壳体的第一零件Oa)中的至少一个接合通路(5 ，52b)，限定在所述定位 主体(60)中的至少一个接合座(53)，以及至少一个沿纵向延伸的止动构件(M)，其能够插 入所述接合构件(52a，52b)中从而使得相应的部分与所述定位主体(3 的接合座(53)接 合；螺纹装置(73)，其拧在所述壳体的第一零件(70)上。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其中，所述壳体包括第一和第二壳体零 件Qa，3a ;70，72)，所述第一和第二壳体零件Oa，3a;70，7》通过使所述壳体的一个零件 相对于所述壳体的另一零件采用焊接、铆接、接合、螺接、联接和粘接中的至少一种方式而 彼此形成一个整体。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其中，进一步包括用于屏蔽掉电磁干扰 EMI所致扰动的装置(60)，其特别地包括导电材料层，所述导电材料层处于所述壳体的限 定了至少一部分所述室OO)的表面上，导电材料例如为涂料、墨、膏、或导电塑料。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其中，所述壳体Oa，3a；70, 72)具有用 于使所述室OO ；71)与外部环境连通的至少一个间隙或通路C3e)，所述间隙或通路关联到 相应的保护装置(3c ；3f)，且所述保护装置特别地包括供所述间隙或通路通过其连通的 通道(3c)和/或空气能够透过但湿气不能透过的膜(3f)。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其中，所述壳体Oa，3a;70，7》包括 参照和/或定位装置(4c)，其用于以下的至少一种所述定位主体(35)，所述传感器主体 (17')，所述电路支撑件(31)，和所述弹性接触元件(XT)。
13.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其中，所述传感器主体(17')通过密 封装置(8)被相对于所述壳体Oa，3a ；70, 71)弹性地安装，所述密封装置(8)特别地是径 向或轴向的密封装置。
14.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，进一步包括温度传感器(9)，其电连接 到所述电路支撑件(31)，用于检测流体的温度。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述壳体具有液压连接部分(5)，所述入口通 路的至少一个区段(14a)延伸到所述液压连接部分(5)中，在所述连接部分(5)中还形成 有用于所述温度传感器(6)和/或其端子的通路或座(1 ，以便连接到所述电路支撑件 (31)。
16.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，其中，所述压力传感器(17)被构造成 用于检测绝对压力。
17.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，包括多个连接端子( )，每个连接端 子06)具有在所述室QO ；71)内延伸的第一部分06a)和在所述室OO ；71)外延伸的第 二部分06c)，其中所述壳体( ，3a)包括大致平行于且邻近于所述端子第二部分06c)的 壁05c)；特别地，所述壁(25c)在相应端处具有台阶05d)，所述台阶(25d)邻接在相应第 二部分06c)的端子06)的端部上，所述端子第二部分06c)、所述壁(25c)和所述台阶 (25d)具有相应的尺度和/或位置而使所述端子第二部分06c)的表面与所述台阶(25d) 的边缘大致齐平。
18.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，包括多个连接端子( )，每个连接端 子06)具有在所述室QO ；71)内延伸的第一部分06a)和在所述室OO ；71)外延伸的第 二部分06c)，其中，每个端子的第一部分(26d)具有一特别地为大致尖突形且具有限制区段的端部，其沿 着根据与所述电路支撑件(31)的展开面至少大致垂直的方向轴向延伸，具有限制区段的所述端子的端部被插入到所述印刷电路支撑件(31)的相应通孔中。
19.一种压力传感器装置，包括壳体Oa，3a ;70，72)，其限定了室QO ；71)，所述室QO ；71)具有用于流体的入口通路 (14a,14b)，压力传感器(17)，其具有带有检测膜(17e ；17e')的传感器主体(17')，所述传感 器主体(17')至少部分地容装在所述室OO ；71)中，电路结构(沈，27，30)，所述压力传感器(17)被电连接到所述电路结构，所述电路结构 包括至少部分地容装在所述室OO ；71)中的电路支撑件(31)，所述装置具有以下中的一种或多种特征分隔部主体(35)容装在所述室QO ；71)中，并被构造为相对于所述压力传感器(17)、 相对于所述电路支撑件(31)、和相对于所述壳体Oa，3a;70，7》分离的部件，所述分隔部 主体(3 至少部分地插置在所述传感器主体(17')与所述电路支撑件(31)之间；所述传感器主体(17')未被刚性地关联到所述壳体Oa，3a ；70, 72)和/或所述装置 的其它零件(沈，27，30，3 ，S卩，所述传感器主体(17')相对于所述壳体(2a,3a;70,72) 和/或所述室OO ；71)内的所述其它零件(沈，27，30，35)被弹性地安装或以活动方式安 装；所述传感器主体(17')处于相对于所述室OO ；71)内的电路支撑件(31)分开的位置；所述电路结构O6，27，30)包括具有连接端子06)的电连接器(EC)，每个连接端子(26)具有在所述室QO ；71)内延伸的第一部分06a)和在所述室QO ；71)外延伸的第二 部分06c)，其中在所述端子06)的第一部分与所述电路支撑件(31)之间可操作地 插置有弹性接触元件(27)，其中，所述弹性接触元件(XT)被构造和布置成在所述端子06) 的第一部分(26a)与所述电路支撑件(31)之间处于压缩状态，特别是为了实现补偿所述装 置的各零件之间的定位容差或运动的目的；定位主体(3 容装在所述室QO ；71)内，用于所述传感器主体(17')和所述电路支 撑件(31)中的至少一个，所述定位主体(35)被构造为相对于所述壳体Oa，3a;70，72)的 分立部件，并包括参照和/或定位装置(36，37，39 ；40)，用于所述传感器主体(17')和所 述电路支撑件(31)中的至少一个；所述壳体至少由联接在一起的一个第一壳体零件和一个第二壳体零件Oa，3a;70， 72)构成，定位主体(3 容装在所述室QO ；71)内，用于定位所述传感器主体(17')和所 述电路支撑件(31)中的至少一个，所述定位主体(35)被机械地约束于所述壳体 的至少一部分；所述装置进一步包括屏蔽掉电磁干扰EMI所致扰动的装置(60)，其特别地包括导电材 料层，所述导电材料层处于所述壳体的限定了至少一部分所述腔OO)的表面上，导电材料 例如为涂料、墨、膏、或导电塑料，所述导电材料层优选地是被涂敷或模制而成的；所述壳体Oa，3a ；70, 72)设置有至少一个间隙或通路(3e)用于使所述室QO ；71)与 外部环境连通，所述间隙或通路关联到相应的保护装置(3c ；3f)，且所述保护装置特别地 包括供所述间隙或通路通过其连通的通道(3c)和/或空气能够透过但湿气不能透过的膜 (3f)。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，在所述电路支撑件(31)上安装有以下中的至 少一种用于放大和/或处置和/或处理和/或调整由所述压力传感器(17)所产生信号的部 件(33)，用于存储和/或处理数据的装置，用于允许对所述压力传感器(17)的操作和/或检测参数编程的装置。
21.根据权利要求19所述的装置，其中，所述定位主体(3 具有以下中的至少一种轴向腔(38)，其面向所述膜(17e;17e')；具有外围轮廓的主体，其包括至少两个大致直线型的壁或面，且特别是具有大致四边 形形状；凹部(39)，用于接纳所述电路支撑件(31)的至少一部分；一个或多个用于联接到所述电路支撑件(31)的元件(40)，其特别地是采用了突出部 的形式；一个或多个用于联接到所述传感器主体(17')的元件(36)，其特别地是采用了突出 部的形式；一个或多个用于联接到所述壳体Oa，3a;70，72)的元件(37)；一个或多个用于联接到所述传感器主体(17')和联接到所述壳体Oa，3a ；70, 72)的 元件(36)。
22.根据权利要求19所述的装置，其中，所述定位主体利用以下中的至少一种方式被机械地约束于所述壳体(2a,3a;70,71)焊接或粘接到所述壳体的第一零件Oa，3a;70，71)；所述壳体的第一零件Oa，3a ；70，71)相对于所述定位主体(3 的机械变形，或者所述 定位主体(3 相对于所述壳体的第一零件Oa，3a;70，71)的机械变形；所述定位主体(3 的至少一部分插置在所述壳体的第一和第二零件( ，3a)之间；用于使所述定位主体(3 与所述壳体的第一零件Oa)相互接合的装置(37，如)，其特 别地包括所述定位主体(3 和所述壳体的第一零件Oa)中的一个的轴向附加物(37)； 和所述定位主体(3 和所述壳体的第一零件Oa)中的另一个的轴向座Ge)；至少一个在所述壳体的第一零件Oa)中形成的接合通路(5 , 52b)；至少一个在所述 定位主体(60)中限定的接合座(53)；以及至少一个沿纵向延伸的止动构件(M)，其能够插 入所述接合构件(5 , 52b)中而使得相应的部分接合所述定位主体(3 的接合座(53)；螺纹装置(73)，其拧在所述壳体的第一零件(70)上。
23.根据权利要求19所述的装置，其中，所述壳体至少包括一个第一壳体零件和一个 第二壳体零件Oa，3a ;70，72)，所述第一壳体零件和第二壳体零件Oa，3a;70，7》通过使 所述壳体的一个零件相对于所述壳体的另一零件采用焊接、钉接、接合、螺接、联接和粘接 中的至少一种方式而彼此形成一个整体。
24.根据权利要求19所述的装置，其中，所述壳体Oa，3a;70，7》包括参照和/或定 位装置(4c)，用于以下的至少一种所述定位主体(35)，所述传感器主体(17')，和所述电 路支撑件(31)。
25.根据权利要求19所述的装置，其中，所述传感器主体(17')相对于所述壳体Ca， 3a;70,71)被弹性地安装，所述安装利用密封装置(8)，特别是径向或轴向的密封装置。
26.根据权利要求19所述的装置，进一步包括温度传感器(9)，其电连接到所述电路支 撑件(31)，用于检测流体的温度。
27.根据权利要求沈所述的装置，其中，所述壳体具有液压连接部分(5)，所述入口 通路的至少一个区段(14a)延伸到所述液压连接部分(5)中，在所述连接部分(5)中还形 成有用于所述温度传感器(6)和/或其端子的通路或座(15)，以连接到所述电路支撑件 (31)。
28.根据权利要求19所述的装置，其中，所述压力传感器(17)被构造成用于检测绝对 压力。
29.根据权利要求19所述的装置，包括多个连接端子(沈)，每个连接端子06)具有 在所述室OO ；71)内延伸的第一部分06a)和在所述室OO ；71)外延伸的第二部分， 其中所述壳体( ，3a)包括大致平行于且邻近于所述端子第二部分06c)的壁05c)； 特别地，所述壁(25c)在相应端处具有台阶(25d)，所述台阶(25d)邻接在相应第二部分 (26c)的端子06)的端部上，所述端子第二部分06c)、所述壁(25c)和所述台阶(25d)具 有相应的尺度和/或位置而使所述端子第二部分06c)的表面与所述台阶(25d)的边缘大 致齐平。
30.根据前述权利要求中至少一项所述的装置，包括多个连接端子( )，每个连接端 子06)具有在所述室QO ；71)内延伸的第一部分06a)和在所述室OO ；71)外延伸的第 二部分06c)，其中，每个端子的第一部分(26d)具有一特别地为大致尖突形且具有限制区段的端部，其沿 根据与所述电路支撑件(31)的展开面至少大致垂直的方向轴向延伸，具有限制区段的所述端子端部被插入到所述印刷电路板支撑件(31)的相应通孔中。
31. 一种压力传感器装置，包括壳体(2a, 3a ；70，72)，其限定了室(20 ；71)，所述室(20 ；71)具有入口通路(14a, 14b), 压力传感器(17)，其包括具有膜(17e ；17e')的传感器主体(17')，所述传感器主 体(17')至少部分地容装在所述室OO ；71)中，使得所述膜(17e ；17e')易于在所述入 口通路(14a，14b)中存在的流体的压力作用下变形，电路结构(沈，27，30)，其电连接到所述压力传感器(17)，所述电路结构包括至少部 分地容装在所述室OO ；71)中的电路支撑件(31)，所述装置具有权利要求1-30中所述的一个或多个特征。
全文摘要
一种压力传感器装置，包括壳体(2a，3a)，其限定了室(20)和所述室的入口通路(14a，14b)。压力传感器(17)容装在室(20)中，其具有带有腔和膜的传感器主体，所述膜能够在所述入口通路中存在的流体的压力作用下变形。所述装置进一步包括电路结构(26，27，30)，其电连接到所述压力传感器(17)，所述电路结构包括至少部分地容装在所述室(20)中的电路支撑件。所述传感器主体未被刚性地关联到所述壳体(2a，3a)和/或所述装置的其它零件(26，27，30，35)，即，所述传感器主体相对于所述壳体(2a，3a)和/或所述室(20)内的所述其它零件(26，27，30，35)被弹性地安装或以活动方式安装。
文档编号G01L19/00GK102124313SQ200980132333
公开日2011年7月13日 申请日期2009年6月17日 优先权日2008年6月19日
发明者D·坎塔雷利, F·内比亚, G·马蒂南戈, M·佐尔泽托, M·比格利亚蒂, P·科隆博 申请人:埃尔特克有限公司