压力传感器以及压力传感器的制造方法

技术领域

本发明涉及压力传感器技术领域，具体而言，涉及一种压力传感器以及压力传感器的制造方法。

背景技术

如图1所示，压力传感器包括传感器插头1、传感器壳体2、弹性挡圈3、垫环4、压力芯体5以及密封圈6。其中，弹性挡圈3、垫环4、压力芯体5以及密封圈6均设置在传感器壳体2内。

在现有技术中，对压力传感器进行装配时，首先将弹性挡圈3、垫环4、压力芯体5以及密封圈6放入传感器壳体2内，然后将传感器插头1插设在传感器壳体2中，通过在传感器插头1与传感器壳体2之间设置硅胶7，利用硅胶7对传感器插头1和传感器壳体2之间的缝隙进行密封。

但是，在现有技术中，采用硅胶7进行密封的方式，压力传感器在长期环境工作中很容易出现泄漏或者内部进水的情况，会影响压力传感器的使用寿命。因此，现有技术中存在生产工序复杂、密封效果差的问题。

发明内容

本发明提供一种压力传感器以及压力传感器的制造方法，以解决现有技术中的生产工序复杂、密封效果差的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种压力传感器，压力传感器包括：壳体，壳体的一端具有容纳腔；芯体模块，设置在容纳腔内；连接模块，包括外壳，外壳套设在壳体的具有容纳腔的一端，外壳采用注塑工艺加工而成。

进一步地，连接模块还包括线束组件，线束组件穿设在外壳内，线束组件与芯体模块电连接。

进一步地，线束组件与外壳通过低压注塑一体成型。

进一步地，压力传感器还包括限位结构，限位结构设置在外壳与壳体之间，限位结构用于限制外壳与壳体的相对位移。

进一步地，限位结构包括限位凸台和限位凹槽，限位凸台设置在壳体和外壳的其中一个上，限位凹槽设置在壳体和外壳的另一个上，限位凸台卡设在限位凹槽内。

进一步地，限位凸台设置在外壳的内壁上，限位凸台沿外壳的周向延伸，限位凹槽设置在壳体的外壁上，限位凹槽沿壳体的周向延伸。

进一步地，至少部分壳体的外壁上设置有第一滚花结构，外壳的内壁上设置有与第一滚花结构相适配的第二滚花结构。

进一步地，容纳腔内设置有灌胶层，灌胶层包裹在芯体模块的外侧。

进一步地，芯体模块包括：陶瓷组件，压装在容纳腔内；芯体组件，壳体的另一端具有流通腔，芯体组件设置在陶瓷组件的远离流通腔的一端，芯体组件用于检测流通腔内的压力。

进一步地，壳体具有第一流通孔，第一流通孔的一端与流通腔连通，陶瓷组件具有第二流通孔，第二流通孔与第一流通孔的另一端连通。

进一步地，芯体组件包括：调理件，陶瓷组件具有安装凸台，调理件套设在安装凸台上；芯片，罩设在第二流通孔上，芯片与调理件电连接，芯片用于检测流通腔内的压力，调理件用于调节信号。

进一步地，压力传感器还包括密封件，密封件设置在陶瓷组件与壳体之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种压力传感器的制造方法，包括以下步骤：A、外壳与线束组件低压注塑成型，形成连接模块；B、连接模块和壳体低压注塑一体成型。

进一步地，步骤A之前还包括如下工序：将密封件放入到壳体中，再将陶瓷组件利用铆压的工艺进行装配，再放入芯体组件进行调节信号；对壳体的顶部进行灌胶密封，形成压力传感器壳体组件半成品。

应用本发明的技术方案，该压力传感器包括壳体、芯体模块以及连接模块，壳体的一端具有容纳腔，芯体模块设置在容纳腔内，芯体模块用于检测待检测管路内的压力。其中，连接模块包括外壳，外壳套设在壳体的具有容纳腔的一端。具体的，外壳采用注塑工艺加工而成，无需设置硅胶等密封件，利用外壳即可保证密封效果，能够在简化生产工序的同时提升密封效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的压力传感器的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的压力传感器的结构示意图；

图3示出了图2中A处的局部放大图；

图4示出了图2中的连接模块与壳体的爆炸图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、传感器插头；2、传感器壳体；3、弹性挡圈；4、垫环；5、压力芯体；6、密封圈；7、硅胶；

10、壳体；11、容纳腔；12、第一滚花结构；13、灌胶层；14、流通腔；15、第一流通孔；

20、芯体模块；21、陶瓷组件；211、第二流通孔；212、安装凸台；22、芯体组件；221、调理件；222、芯片；

30、连接模块；31、外壳；311、第二滚花结构；32、线束组件；

40、限位结构；41、限位凸台；42、限位凹槽；50、密封件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2至图4所示，本发明实施例提供一种压力传感器，该压力传感器包括壳体10、芯体模块20以及连接模块30。其中，壳体10的一端具有容纳腔11，芯体模块20设置在容纳腔11内，芯体模块20用于检测待检测管路内的压力。具体的，连接模块30包括外壳31，外壳31套设在壳体10的具有容纳腔11的一端，利用外壳31和壳体10相配合可对芯体模块20进行保护。在本实施例中，外壳31采用注塑工艺加工而成。具体的，外壳31采用低压注塑工艺加工而成。

应用本实施例提供的压力传感器，采用注塑工艺将外壳31与壳体10融合在一起，具有良好的密封效果，能够避免压力传感器在长期环境工作中出现泄漏或者内部进水的情况，可以提升压力传感器的使用寿命。并且，利用注塑工艺将外壳31与壳体10融合在一起，无需设置硅胶等密封件，能够简化生产工序，降低生产成本。

在本实施例中，连接模块30还包括线束组件32，将线束组件32穿设在外壳31内，并将线束组件32与芯体模块20电连接，可以利用线束组件32传输信号。

具体的，线束组件32与外壳31通过低压注塑一体成型。利用低压注塑工艺将外壳31包裹在壳体10和线束组件32上，外壳31可对线束组件32进行固定和密封。

在本实施例中，压力传感器还包括限位结构40，限位结构40设置在外壳31与壳体10之间，限位结构40用于限制外壳31与壳体10的相对位移，以避免外壳31从壳体10上脱离。其中，限位结构40包括但不限于卡接结构、插接结构或者紧固件。在本实施例中，限位结构40为卡接结构。

如图4所示，限位结构40包括限位凸台41和限位凹槽42，限位凸台41设置在壳体10和外壳31的其中一个上，限位凹槽42设置在壳体10和外壳31的另一个上，限位凸台41卡设在限位凹槽42内，以避免外壳31从壳体10上脱离。在本实施例中，限位凸台41设置在外壳31上，限位凹槽42设置在壳体10上。在其它实施例中，可将限位凸台41设置在壳体10上，将限位凹槽42设置在外壳31。采用限位凸台和限位凹槽相配合的方式，具有结构简单，便于加工的优点。

具体的，限位凸台41设置在外壳31的内壁上，限位凸台41沿外壳31的周向延伸，限位凹槽42设置在壳体10的外壁上，限位凹槽42沿壳体10的周向延伸，且限位凸台41与外壳31的下端面相平齐，如此便于注塑成型。在其它实施例中，可在外壳31的内壁上设置多个独立凸台，使多个独立凸台沿外壳31的周向间隔设置，在壳体10的外壁上同样设置多个独立凹槽，多个独立凹槽与多个独立凸台一一对应设置。

为了进一步提升外壳31与壳体10的连接牢固性，至少部分壳体10的外壁上设置有第一滚花结构12，外壳31的内壁上设置有与第一滚花结构12相适配的第二滚花结构311，如此能够提升外壳31与壳体10之间的摩擦力，避免外壳31与壳体10相对滑动。在本实施例中，壳体10外壁的靠近限位凹槽42的位置设置有第一滚花结构12，外壳31内壁的靠近限位凸台41的位置设置有第二滚花结构311，如此能够在提升外壳31与壳体10的连接牢固性的同时降低加工成本。在其它实施例中，可以在壳体10的全部外壁上均设置第一滚花结构12，在外壳31的全部内壁上均设置第二滚花结构311，如此能够进一步提升连接牢固性。

在本实施例中，容纳腔11内设置有灌胶层13，且灌胶层13包裹在芯体模块20的外侧。通过设置灌胶层13，能够进一步提升压力传感器的防护效果。在本实施例中，灌胶层13与壳体10的上端面相平齐。

如图2和图3所示，芯体模块20包括陶瓷组件21和芯体组件22，陶瓷组件21压装在容纳腔11内。其中，壳体10的另一端具有流通腔14，流通腔14与待检测管路连通，通过将芯体组件22设置在陶瓷组件21的远离流通腔14的一端，可以利用芯体组件22检测流通腔14内的压力，以检测待检测管路内的压力。

其中，壳体10具有第一流通孔15，第一流通孔15的一端与流通腔14连通，陶瓷组件21具有第二流通孔211，第二流通孔211与第一流通孔15的另一端连通。采用上述结构，待检测管路内的流体可依次流经第一流通孔15和第二流通孔211，然后利用芯体组件22进行压力检测。在本实施例中，第一流通孔15的轴线与壳体10的轴线平行设置，第二流通孔211的轴线与陶瓷组件21的轴线相重合。

具体的，芯体组件22包括调理件221和芯片222，调理件221用于调节信号。其中，陶瓷组件21具有安装凸台212，安装凸台212与陶瓷组件21同轴设置，且调理件221套设在安装凸台212上。通过将芯片222罩设在第二流通孔211上，并将芯片222与调理件221电连接，可以利用芯片222检测流通腔14内的压力。

在本实施例中，压力传感器还包括密封件50，密封件50设置在陶瓷组件21与壳体10之间。具体的，密封件50为O形密封圈，O形密封圈压装在陶瓷组件21与壳体10之间，利用O形密封圈对陶瓷组件21和壳体10之间的缝隙进行密封，可以避免流体进入陶瓷组件21的上方，能够提升装置的使用寿命。

本实施例提供的装置的装配步骤如下：

(1)将密封件50放入到壳体10中，再将陶瓷组件21利用铆压的工艺进行装配，再放入芯体组件22(信号处理模块)进行调节信号；

(2)对壳体10的顶部进行灌胶密封，形成压力传感器壳体组件半成品；

(3)将外壳31与线束组件32低压注塑成型，形成连接模块30；

(4)将连接模块30和壳体10低压注塑一体成型。

其中，外壳31外包壳体10，壳体10可以是金属或塑料。

如图4所示，在低压注塑的工艺下，使外壳31与壳体10融合，代替原有金属件，并使线束组件32在接合处密封，做到两种材料互融，可保证很好的密封，能够达到IP9K的相关要求。

通过本实施例提供的装置，借助低压注塑机并配合相应的注塑材料，利用低压注塑的工艺将外壳31与壳体10和线束组件32融合在一起，即可完成装置的密封装配，能够做到整体融合，使压力传感器做到保持长期密封性而无泄漏的情况出现，同时可降低压力传感器的制造装配成本，能够实现大规模化自动化生产。

本发明又一实施例提供了一种压力传感器的制造方法，该制造方法包括以下步骤：

A、外壳31与线束组件32低压注塑成型，形成连接模块30；

B、连接模块30和壳体10低压注塑一体成型。

利用低压注塑工艺将外壳31包裹在线束组件32上，外壳31可对线束组件32进行固定和密封，具有良好的密封效果。采用低压注塑一体成型的方式将连接模块30与壳体10融合在一起，具有良好的密封效果。采用上述制造方法，能够避免压力传感器在长期环境工作中出现泄漏或者内部进水的情况，可以提升压力传感器的使用寿命，能够简化生产工序，降低生产成本。

其中，步骤A之前还包括如下工序：

将密封件50放入到壳体10中，再将陶瓷组件21利用铆压的工艺进行装配，再放入芯体组件22进行调节信号；

对壳体10的顶部进行灌胶密封，形成压力传感器壳体组件半成品。

在本实施例中，利用低压注塑的工艺将外壳31与壳体10和线束组件32融合在一起，即可完成装置的密封装配，能够做到整体融合，可降低压力传感器的制造装配成本。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。