CN101470035A - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用在车辆稳定控制装置中的压力传感器。本发明目的是提供一种压力传感器，其能够稳定地连接电子控制单元的线路板，具有无焊接的简单连接结构，并能够稳定的安装以防止由振动等造成的信号传输或电子连接中断。本发明另一目的是提供一种压力传感器，其改进的内部结构允许压力传感器稳定地连接到线路板，能防止产生连接误差，以容易进行装配，能吸收横向振动。根据本发明目的的一个方面，提供了一种压力传感器，其安装在液压单元中并与电子控制单元的线路板接触以感测制动油压。压力传感器包括在电子控制板的线路板上形成并包括压配合端子的接触端子；可滑动和移动地接触压配合端子的压配合件；和连接压配合件和压配合端子的弹簧。

Description

压力传感器

技术领域

本发明涉及一种应用在车辆稳定控制装置中的压力传感器，特别地，涉及一种压力传感器，其能在过大振动产生的情况下与电子控制单元稳定接触。

背景技术

通常，车辆都提供有降低速度或刹车的制动系统。制动系统包括传递驾驶员操作力的踏板，与踏板相连以产生制动油压的主缸和调压器，根据主缸和调压器输入的制动油压对车辆的车轮进行制动的车轮制动器。

在制动系统中，当驾驶员踩在制动踏板上产生制动力时，如果制动力大于路面的摩擦力或者由制动力在车轮制动器上产生的摩擦力大于在轮胎或路面产生的制动力，则会发生轮胎在路面打滑的滑动现象。

同时，在制动以上述情形进行时，转向系统被锁定，结果，驾驶员不能使车辆以他/她期望的方向转向。

据此，电子控制制动踏板力的防抱死制动系统(ABS)得到发展，这样当出现滑动现象时，驾驶员可以在他/她期望的方向上转向。

防抱死制动系统包括液压单元，其应用多个电磁阀、低压蓄压器、高压蓄压器来调整要传送到车轮制动器的制动油压，和电子控制单元(ECU)来控制电子操作的元件。

液压单元还具有压力传感器，用于感测与驾驶员产生的踏板制动力成比例的在主缸内产生的制动操作压力，并把感测到的制动操作压力的电信号传递给电子控制单元。电子控制单元根据压力传感器传递的电信号控制制动操作。

图1是根据现有技术的压力传感器10的分解透视图。参考图1，压力传感器10安装在形成于主缸前端的孔中并通过额外的连接器和电缆电连接电子控制单元的线路板。

压力传感器10包括销元件24，其与电子控制单元的线路板接触；和下导向件26，其引导销元件24的运动并与接触板22相连。另外，弹簧25与每个销元件24相连并弹性支持销元件24。

另外，上导向件18连接到接触板22的上部，并且内设有压力感测单元和控制单元的电子元件模块16连接到上导向件18的上部，同时，电连接接触板22和电子元件模块16的弹簧20装入上导向件18。

并且，内装有多种传感器的传感器模块14安装在电子元件模块16的上部。

压力传感器10的各种元件整体装配在壳体12中。同时，O形环12a和12b安装到壳体12的上端和下端。

当驾驶员的制动踏板力产生制动力时，在压力传感器10中由微小的振动产生电信号。接着，压力传感器10通过被弹簧25弹性推动的销元件24电连接到线路板上，从而压力传感器10内产生的电信号被传递到电子控制单元。

然而，根据现有技术的压力传感器10有这样的问题，当产生大的振动时，弹簧20和24可能被压缩，这样销元件24就会与电子控制单元的线路板分离。并且，在传统的压力传感器10中，销元件24不是精确地连接在线路板的端子上，因此信号传输或电连接会因不精确的连接产生的接触误差而变得不稳定。还有，在传统的压力传感器10中，由于与线路板连接的销元件24是由刚性材料制成的，当振动产生时，销元件24会因振动等等而整体移动，这样接触误差更容易产生。这样会产生因销元件24和线路板之间的振动或摩擦而损坏线路板连接端子的问题。并且，还有一个问题就是当产生横向振动时，传统的压力传感器10并不能适当地吸收这种横向振动。由上所述，当传统的压力传感器和电子控制单元之间产生接触误差时，此接触误差成为影响车辆转向和制动性能的因素。据此，需要发展一种能通过新方法连接到电子控制单元的线路板的压力传感器。

发明内容

本发明用来解决现有技术中前面提到的问题。本发明的一个目的是提供一种压力传感器，其可稳定地连接电子控制单元的线路板，具有无焊接的简单连接结构，且可牢固地安装以防止由振动等等引起的信号传递或电子连接中断。

此外，本发明的另一个目的是提供一种压力传感器，其改进的内部结构允许压力传感器稳定地连接到线路板，能够防止产生连接误差，以便容易地进行装配过程，并且能够吸收横向振动。

根据本发明所要达到的目的的一个方面，提供一种压力传感器，其装配到液压单元中，并与电子控制单元的线路板接触，以感测制动油压。该压力传感器包括形成于电子控制单元的线路板上并包括压配合端子的连接端子；可滑动或可移动地接触压配合端子的压配合件；以及连接压配合件和压配合端子的弹簧。

另外，压配合端子优选地包括具有与线路板的连接端子相连并与其电连接的下端的中心部分，和一对从中心部分的两侧向上延伸的延伸部分，压配合端子具有弹性以允许延伸部分的末端与压配合件弹性接触。另外，压配合端子可包括形成在延伸部分的末端的导向部分，其向外倾斜以允许压配合件容易插入其中。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种压力传感器，其安装在液压单元中，并接触电子控制单元的线路板，以感测制动油压。该压力传感器包括接触电子控制单元的线路板的接触端子，其中接触端子包括接触电子控制单元的线路板的第一线圈弹簧部分和从第一线圈弹簧部分延伸以与压力传感器相连的第二线圈弹簧部分，第一线圈弹簧部分的线圈绕组密度比第二线圈弹簧部分大。

这里，所述第一线圈弹簧部分优选地有比所述第二线圈弹簧部分大的弹簧常数。另外第一线圈弹簧部分的线圈绕组的直径比第二线圈弹簧部分小。

附图说明

图1是现有技术的压力传感器的分解透视图。

图2是防抱死制动系统的结构图，显示了根据本发明的第一实施例的压力传感器。

图3是根据本发明第一实施例的压力传感器的分解透视图。

图4是根据本发明第一实施例的压力传感器通过连接单元连接到线路板的状态的剖视图。

图5是防抱死制动系统的结构图，显示了根据本发明的第二实施例的压力传感器。

图6是根据本发明第二实施例的压力传感器的分解透视图；和

图7是根据本发明第二实施例的压力传感器的接触端子的放大前视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

图2是防抱死制动系统的结构图，显示了根据本发明第一实施例的压力传感器。

根据图2所示，根据本发明的压力传感器80装配到防抱死制动系统50的液压单元60上。防抱死制动系统50包括：液压单元60，其具有多个电磁阀、低压蓄压器、高压蓄压器来调整要传送到车轮制动器的制动油压；和电子控制单元(ECU)70来控制电子操作的元件。

液压单元60的电磁阀可以调整安装到车轮上的车轮制动器的制动油压。车轮制动器通过电磁阀的油压与车轮进行摩擦而直接产生制动力。为此，用来泵送制动油的泵与电磁阀相连。电磁阀或泵的操作由电子控制单元70来电子控制。

除了液压单元60和电子控制单元70，防抱死制动系统50还包括通过制动踏板52的制动踏板力来产生推动力的推进装置54和与储油箱58相连通以将制动油压传递到车轮制动器的主缸56。

另外，车轮传感器安装在前轮和后轮上用于感测车轮速度并将车轮速度的电信号传递给电子控制单元70。

电子控制单元70接收压力传感器80感测到的主缸56的制动压力的电信号。接着，电子控制单元70基于所传递的电信号控制相应的电磁阀的开/关操作和马达的附加操作，以控制制动器的防抱死操作。为此，电子控制单元70包括线路板72，其上安装集成线路(IC)芯片，在IC芯片中输入防抱死控制程序。

参考图3，是根据本发明第一实施例的压力传感器80的分解透视图，压力传感器80包括壳体82，壳体82在其上部和下部有O形环82a和82b。其上安装有多个传感器85的传感器模块84嵌到壳体82的上部中。另外，具有压力感测单元和用于其的控制单元的电子元件模块86连接到传感器模块84的下部。另外，电子元件模块86的下部具有用于连接到电子控制单元70的线路板72的连接装置。

该连接装置包括连接到电子元件模块86下部的上导向件88。另外，接触板92安装到上导向件88的下部。一连接件安装到上导向件88上以使得接触板92和设在电子元件模块86的下部的连接端子87彼此相连。这时，为了能在接触板92振动时稳定地传递信号，连接件可以包括弹簧90。另外，上导向件88上形成有多个通孔89以提供允许弹簧90插入其中的空间。插入通孔89中的弹簧90可以在纵向上弹性自由地变形。

另外，在压力传感器80中，直接接触电子控制单元70的线路板72的连接单元设在接触板92的下部。

图4是根据本发明第一实施例的压力传感器通过连接单元连接到线路板的状态的剖视图。根据图4，压力传感器80连接到形成在电子控制单元70的线路板72上的连接端子。为此，压配合端子74被用作电子控制单元70的线路板72的连接端子。并且，压力传感器80的连接单元包括分别连接到压配合端子74的压配合件94。

压配合件94的运动由连接到接触板92下部的下导向件96引导。这样，下导向件96上形成有多个通孔97，压配合件94可移动地插入每个通孔中。

压配合件94在压配合件94插入并连接到压配合端子74内的状态下滑动，以保持与电子控制单元的线路板接触。另外，与压力传感器80的接触板92接触的弹簧95围绕着每个压配合件94设置。当压配合件94振动时弹簧95可以弹性变形，并保持与压力传感器80的接触板92的电连接。据此，当压力传感器80和电子控制单元70振动时，弹簧95的弹性变形或压配合件94在压配合端子74中的滑动可以吸收振动。

这里，压配合端子74包括中心部分74a，中心部分的下端与线路板72相连并且与其电连接，还包括从中心部分74a的两侧向上延伸的一对延伸部分74b。

另外，压配合端子74由有预定弹性的材料制成，一对延伸部分74b的末端彼此相对地布置，这样就可以保持靠弹性力插入的压配合件94和压配合端子之间的接触。

据此，当压配合件94插入到压配合端子74中时，延伸部分74b之间的间隙被加宽，且延伸部分74b与压配合件接触，这样它们之间的电连接得到保持。

更加优选地，压配合端子74形成有导向部分74c，用于引导压配合件94的插入。导向部分74c分别形成在延伸部分74b的端部并向外倾斜。据此，当压配合件94插入到压配合端子74中时，压配合件94的端部接触导向部分74c，这样延伸部分74b被向外弯压，然后，压配合件94就被插入到压配合端子74中并与其电接触。

根据本发明的压力传感器的操作将在下文中进行描述。

首先，根据本发明的压力传感器80感测制动压力，该制动压力由驾驶员的制动踏板力产生并由主缸56增加，并将增加的压力的信号传递给电子控制单元70。据此，制动器的操作根据在电子控制单元70中被编程的模式来控制。

压力传感器80装配到液压单元60上，液压单元安装有多个电磁阀、低压蓄压器、以及高压蓄压器。这样，压力传感器80电连接到电子控制单元70的线路板72，以能够把电信号传递给线路板72。

在这种压力传感器80中，电连接各端子的压配合件94插入到线路板的压配合端子74中。这时，压配合件94的端部与形成在压配合端子74的延伸部分74b上的导向部分74c接触，并且随着压配合件连续插入压配合端子中，压配合件94把延伸部分74b向外推并被插入到压配合端子中。

当振动从电子单元70传递到压配合件94时，压配合件94在压配合端子74中上下移动来吸收振动。

另外，随着接触板92在压配合件94插入到压配合端子74的状态下滑动，仍能保持接触板92和线路板72之间的电连接。它们之间的电连接也可以通过弹簧95来保持。

当驾驶员踩动制动踏板52把制动踏板力传递给主缸56时，主缸56可与制动踏板力的大小成比例地增加制动压力。这样，通过液压单元60的压力传感器80可感测主缸中增加的制动压力。

接着，压力传感器80感测到主缸56中的压力并把感测到的压力转换成电信号，并通过设在传感器80下部的连接装置把电信号传递给电子单元70的线路板72。

这里，在压力传感器80中，通过安装有传感器85的传感器模块84和包括压力感测单元和控制单元的电子元件模块86将所感测到的压力转换成电信号，电信号通过充当连接件90的弹簧90传递到接触板92然后通过弹簧95传递到压配合件94。接着，压配合件94连接到线路板72的压配合端子74以便把电信号传递到其上。

另一方面，很显然，本发明压力传感器的接触端子的结构可改变以承受横向载荷。

图5是防抱死制动系统的结构图，显示了根据本发明第二实施例的压力传感器，并且图6是根据本发明第二实施例的压力传感器的分解透视图。

根据第二实施例的压力传感器50与前面提到的第一实施例的压力传感器不同之处在于与电子控制单元的线路板的相连的连接装置。也就是说，其区别在于第二实施例没有应用压配合件，也没有在电子控制单元的线路板上设置压配合端子。

第二实施例的连接装置具有与电子元件模块86的下部相连的上导向件88和位于上导向件88下部的接触板92。上导向件88具有用于连接接触板92和设在电子元件模块86下部的连接端子87的连接件90。这时，为了在接触板92振动时稳定地传递信号，可采用弹簧90作为连接件90。另外，上导向件88形成有允许连接件90在纵向上弹性自由变形的多个通孔89。

另外，与电子控制单元70的线路板72直接接触的接触端子194与接触板92的下部相连。接触端子194的运动由与接触板92的下部相连的下导向件96导向。为此，下导向件96上形成有多个通孔97，接触端子194可以移动地插入所述通孔中。

图7是根据本发明第二实施例的压力传感器的接触端子的放大前视图。参考图7，接触端子194包括线圈弹簧，在线圈弹簧与电子控制单元70的线路板72接触的状态下线圈弹簧能够弹性变形到预定长度。另外，即使电子控制单元的线路板72横向移动，接触端子194也能弯曲并吸收变形。

同时，接触端子194被形成为使上部在绕组密度上与下部不同。即，接触端子194包括与线路板72接触的第一线圈弹簧部分194a和从第一线圈弹簧部分194a延伸出并通过接触板92与压力传感器80相连的第二线圈弹簧部分194b。

这里，第一线圈弹簧部分194a有比第二线圈弹簧部分194b更高的绕组密度。优选地，第一线圈弹簧部分194a在弹簧常数上比第二线圈弹簧部分194b大，这样第一线圈弹簧部分的绕组之间的间隙比第二线圈弹簧部分的小。而且，接触端子194被形成为使得第一线圈弹簧部分194a的绕组直径d1比第二线圈弹簧部分194b的绕组直径d2小。据此，与第二线圈弹簧部分194b相比较，第一线圈弹簧部分194a能承受更大的压力。

另外，优选的是第一线圈弹簧部分194a的长度L1和第二线圈弹簧部分194b的长度L2被设计成使得第一线圈弹簧部分194a和第二线圈弹簧部分194a中的每一个根据线路板72等的振动量而具有适当的弹性。

根据本发明的压力传感器的操作将在下文中进行描述。

首先，随着驾驶员踩动制动踏板52把制动踏板力传递给主缸56，主缸56与制动踏板力的大小成比例地增加制动压力。这样主缸56中增加的制动压力就被液压单元60的压力传感器80感测。

接着，压力传感器80感测主缸56中的压力并把感测到的压力转换成电信号，并通过设在所述传感器80下部的连接装置连接到电子单元70的线路板72并把电信号传递到其上。

这里，在压力传感器80中，通过安装有传感器85的传感器模块84和包含压力感测单元和控制单元的电子元件模块86将所感测到的压力转换成电信号，电信号通过充当连接件90的弹簧传递到接触板92然后通过接触板92传递到接触端子194。接着，接触端子194连接到线路板72上以把电信号传递到其上。

同时，如果在液压单元60和电子控制单元70之间产生振动，压力传感器80的接触端子194吸收该振动。这时，接触端子194的与接触板92接触的第二线圈弹簧部分194b能够在纵向或横向上迅速变形，并且与第二线圈弹簧部分194b一体形成的第一线圈弹簧部分194a能吸收小振动和弹性变形以保持与线路板72的电连接。

根据上述描述构造的本发明的压力传感器，具有安装在其中并连接到电子控制单元的压配合端子的压配合件，这样的好处是压力传感器能够稳定地连接电子控制单元，并且不需要进行焊接工作，以使装配工作可以简单进行，并且压力传感器可以简单地安装。另外，由于压力传感器稳定地连接电子控制单元，虽然产生振动，其间的电连接也不会中断，并且电连接可以稳定和持续的保持。另外，在根据本发明的压力传感器中，由两个具有不同绕组密度的线圈弹簧部分组成的线圈弹簧可被用作与电子控制单元的线路板电接触的接触端子。这样，接触端子的绕组密度的不同能使其快速的吸收振动和弹性变形，这样就可以实现持续的电连接。

尽管本发明的压力传感器已经参考附图和具体实施例进行了说明，但本发明并不仅仅局限于此，而是由附加的权利要求来限定。本领域技术人员应当理解的是，可以在由附加权利要求定义的本发明的范围内做出各种修改和变化。

Claims (6)

1.一种压力传感器，其安装到液压单元并与电子控制单元的线路板接触，以感测制动油压，包括：

连接端子，其形成在所述电子控制板的所述线路板上并包括压配合端子；

压配合件，其与所述压配合端子可滑动和可移动接触；和

使压配合件和压配合端子相连的弹簧。

2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述压配合端子包括具有与所述线路板的所述连接端子相连并与其电连接的下端的中心部分，和一对从所述中心部分的两侧向上延伸的延伸部分，所述压配合端子具有弹性以允许所述延伸部分的端部与所述压配合件弹性接触。

3.如权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述压配合端子包括在所述延伸部分的端部形成的导向部分，该导向部分向外倾斜以允许所述压配合件能容易地插入其中。

4.一种压力传感器，其安装到液压单元并与电子控制单元的线路板接触，以感测制动油压，包括：

与所述电子控制单元的所述线路板接触的接触端子，

其中所述接触端子包括与所述电子控制单元的所述线路板接触的第一线圈弹簧部分和从第一线圈弹簧部分延伸出的与所述压力传感器相连的第二线圈弹簧部分，所述第一线圈弹簧部分的绕组密度比第二线圈弹簧部分的大。

5.如权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，第一线圈弹簧部分的弹簧常数比第二线圈弹簧部分的大。

6.如权利要求4或5所述的压力传感器，其特征在于，第一线圈弹簧部分的绕组直径比第二线圈弹簧部分的小。

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