[發(fā)明專利]集成流體壓力傳感器系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010546501.1
• 申請(qǐng)日: 2010-10-08
• 公開（公告）號(hào): CN102103029A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·J·坎達(dá);M·L·德萊瓦;S·L·安布羅斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊頓公司
• 主分類號(hào): G01L19/00
• 分類號(hào): G01L19/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 楊曉光;郭曉華

技術(shù)領(lǐng)域

本公開通常涉及集成流體壓力傳感器系統(tǒng)，包括用于變速器、渦輪機(jī)或類似物的集成流體壓力傳感器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

流體壓力傳感器用于多種系統(tǒng)，如變速器、燃?xì)廨啓C(jī)以及內(nèi)燃機(jī)后處理系統(tǒng)或類似物。流體壓力傳感器典型地由具有自身外殼、接線端口和位于外殼內(nèi)的印制電路板的離散單元實(shí)現(xiàn)。這樣的壓力傳感器設(shè)計(jì)用來(lái)在動(dòng)態(tài)模式下進(jìn)行測(cè)量，從而捕捉壓力中的極高速變化。此類型的傳感器的一種可能應(yīng)用是測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸或燃?xì)廨啓C(jī)中的燃燒壓力。這些傳感器通常由壓電材料——例如石英——制成。

參見圖1，傳統(tǒng)流體壓力系統(tǒng)110中的傳統(tǒng)流體壓力傳感器112可具有包含基體120的圓柱形金屬體114，其中，在圓柱形金屬體114上形成有孔(未示出)。圓柱形金屬體114可在圓柱形金屬體114的基體120上具有螺紋管件(threaded?fitting)116，以便使其可如圖所示地通過(guò)螺紋穿在壓力管匯(pressure?manifold)122上。或者，傳感器112通常由固定結(jié)構(gòu)——例如擋塊111——固定到壓力系統(tǒng)110。

圓柱形金屬體114和壓力管匯122限定出空腔119，其可與相應(yīng)的壓力源121相關(guān)聯(lián)。考慮到傳統(tǒng)壓力傳感器布置110中的傳感器112的分立和離散特性，典型地，分立的壓力傳感器112必須各自分立地安裝到系統(tǒng)并分立地校準(zhǔn)。另外，每一個(gè)傳感器112通常將具有各自的外殼單元114和電路單元(未示出)，這將導(dǎo)致相對(duì)較高的成本。

在這些傳統(tǒng)流體壓力傳感器圓柱形外殼單元114中，布置了小外形集成電路(SOIC，或SOIC封裝包)4。SOIC?4在圖2A、2B和2C中示出。SOIC?4對(duì)于特定系統(tǒng)測(cè)量壓力變化。SOIC?4在此例子中是表面安裝集成電路封裝包，其所占的面積比等效的雙列直插封裝包(“DIP”)減少了大約30-50％，典型的厚度減少了約70％。相應(yīng)地，SOIC?4比DIP更短且更窄。SOIC?4通常具有從兩個(gè)長(zhǎng)側(cè)邊8突出的“鷗翼”管腳6(如圖2A、2B和2C中所示)以及1.3mm的管腳間距。SOIC?4可安裝在圓柱形金屬體114中(例如參見圖1)。另外，接線端口118典型地布置在圓柱形金屬體114的頂部，以提供到達(dá)以及來(lái)自SOIC?4的電氣通信。

如上所述，傳統(tǒng)傳感器112的圓柱形金屬體114通過(guò)扣合連接(snap?fit?connection)或者螺紋圓柱形金屬體114直接安裝到系統(tǒng)，例如變速器系統(tǒng)。圓柱形金屬體114和系統(tǒng)之間的這種連接可在SOIC?4上施加應(yīng)力，這會(huì)對(duì)SOIC?4的運(yùn)行特性產(chǎn)生不利影響。

另外，傳統(tǒng)傳感器112上的壓力端口(未示出)和壓力管匯122上的壓力端口121之間的公差疊加(tolerance?stack-up)大于可允許的最壞情況下的統(tǒng)計(jì)疊加。因此，傳統(tǒng)傳感器112的密封元件(未示出)可能不如人意地超出傳統(tǒng)傳感器112的平面密封面。

此外，通過(guò)具有分立和離散的壓力傳感器112，且每個(gè)壓力傳感器具有分立的圓柱形金屬體114和互相獨(dú)立的運(yùn)行，該設(shè)計(jì)可涉及增大的成本和復(fù)雜性。潛在的挑戰(zhàn)包括獲得壓力傳感器112和壓力管匯122之間的適當(dāng)密封而不損害如上所述的SOIC?4的運(yùn)行特性。因此，人們希望改進(jìn)傳感器112和液壓源之間的密封接口。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)這里公開的實(shí)施例的集成流體壓力傳感器系統(tǒng)包含印制電路板、具有壓力源的壓力管匯、密封元件和傳感器。印制電路板耦合到壓力管匯。印制電路板和壓力管匯限定出壓力腔。壓力源可被有效地配置為將流體釋放到壓力腔中。傳感器可被固定于壓力腔內(nèi)的印制電路板上。密封元件可被布置在印制電路板和壓力管匯之間。密封元件可被有效地配置為對(duì)壓力腔進(jìn)行密封。

附圖說(shuō)明

參照下面的詳細(xì)說(shuō)明和附圖將明了本公開的實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于相似——盡管可能不完全相同——的部件。簡(jiǎn)潔起見，具有前述功能的附圖標(biāo)記或特征可能、或可能不聯(lián)系它們所出現(xiàn)的其它附圖進(jìn)行描述。

圖1為變速器中現(xiàn)有技術(shù)的流體壓力傳感器的透視圖；

圖2A為小外形集成電路封裝包的平面圖；

圖2B為小外形集成電路封裝包的側(cè)視圖；

圖2C為小外形集成電路封裝包的前視圖；

圖3為本公開的第一實(shí)施例的截面圖；

圖4為本公開的第二實(shí)施例的截面圖。

圖5A為示例性密封板的平面圖；

圖5B為示例性墊圈的平面圖；

圖6為制造這種類型的裝置的示例性方法的流程圖。

具體實(shí)施方式