壓力傳感器複合式自填充凹槽耐高壓密封接口的製作方法
2024-01-25 15:39:15 2
專利名稱：壓力傳感器複合式自填充凹槽耐高壓密封接口的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車電子穩定控制系統壓力傳感器，特別涉及汽車電子穩定控制系統壓力傳感器的機械接口設計。
背景技術：
隨著汽車工業的發展，對汽車行車安全的要求也越來越高。汽車電子穩定控制系統ESP成為目前應用在汽車上的主動安全系統的代表。ESP不僅能夠縮短制動距離，防止車輪抱死導致的甩尾現象，而且還具備驅動防滑及調整過度轉向、轉向不足的功能，保證駕駛安全及操縱穩定性。在ESP系統中，電子控制單元能夠根據壓力傳感器輸出的壓力信號及溫度信號進行計算，分別對各個車輪進行制動壓力控制，從而保證車輛在行駛過程中的操縱穩定性。但是，現有的ESP壓力傳感器密封接口存在一定的缺陷。一是密封件採用橡膠密封圈，而橡膠密封圈有以下缺點:裝配過程中需要塗潤滑油且容易出現漏裝、漏塗從而導緻密封失效；壓裝過程中被金屬本體銳邊劃傷導緻密封失效；以及在高溫或低溫情況下容易變形和腐蝕或開裂，可靠性低，成本高。二是壓裝過程複雜，通常需要兩次壓裝:過盈壓裝和表面鉚壓，降低裝配效率提高相關裝配設備的成本。三是壓裝後的密封性能及可靠性低。以上幾項都不能適應ESP液壓執行單元小結構化及高可靠性的要求，因此提出複合式自填充凹槽耐高壓密封接口設計。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可靠的密封接口，可克服現有的ESP液壓控制單元集成式壓力傳感器接口的壓裝複雜且可靠性低的缺點。取消了壓力傳感器的橡膠密封圈結構，優化接口設計，簡化壓裝方式取得更高的安全性及可靠性，並且適應了 ESP液壓執行單元小結構化的要求。為解決上述技術問題，本發明提供一種複合式自填充凹槽耐高壓密封接口。接口材料採用硬度較高的不鏽鋼，且對應使用的安裝本體多採用鋁合金等延展性良好金屬材料。此接口由三層過盈配合面及兩層自填充凹槽交替布置組成。基於以上設計，可保證接口過盈面與本體材料的緊密配合及本體材料在接口凹槽內的自然流動和充分填充。壓裝時，安裝本體的材料經過擠壓變形,緊貼過盈面並自動地填充入凹槽內，與整個接口形成多層密封層與倒扣層以達到較好的密封性和耐高壓性。作為優化的設計方案，第一層過盈面的外圓直徑應比安裝本體對應孔孔徑稍大，具體配合尺寸應根據基本尺寸查詢公差配合表，並結合壓裝試驗確定。且應具備倒角方便工件定位。通過擠壓使工件進入孔內。進一步優選的，第二層為自填充凹槽，凹槽最小外徑略小於第一層過盈面的外徑，以方便本體材料填充充分形成倒扣。進一步優選的，第三層為過盈面，其外圓直徑應比第一層過盈面的外圓直徑稍大，具體配合尺寸應根據基本尺寸查詢公差配合表，並結合壓裝試驗確定。在第一層過盈的基礎上進一步形成過盈密封。進一步優選的，第四層為自填充凹槽，凹槽最小外徑略小於第三層外圓直徑並稍大於第二層凹槽最小外徑，具體配合尺寸應根據基本尺寸查詢公差配合表，並結合壓裝試驗確定。在第三層過盈的基礎上進一步充分地自然填充形成倒扣。進一步優選的，第五層為過盈面，其外圓直徑應比第三層過盈面的外圓直徑稍大，具體配合尺寸應根據基本尺寸查詢公差配合表，並結合壓裝試驗確定。在第三層過盈的基礎上進一步過盈密封。本發明的各層過盈面與自填充槽交替布置，過盈密封與倒扣耐壓槽環環相扣，再加上接口材料與安裝本體材料的良好配合，保證了接口的高耐壓性與高可靠性。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的技術方案作進一步具體說明。圖1為本發明的整體結構示意圖。圖2為接口的放大分解示意圖。圖中:I機械接口，2安裝本體，3過盈面，4過盈面，5過盈面，6自填充凹槽，7自填充凹槽，8傳感器元件。
具體實施例方式如圖1所示，機械接口 I位於整個溫度壓力傳感器元件8的下方，此接口一般以焊接的形式與壓力傳感器的其他部件相連。整個接口部分以壓裝的方式壓入安裝本體2。接口材料使用不鏽鋼SUS 630，表面經過淬火處理，使整個接口表面的硬度達到HRC 3(T42。二安裝本體2的材料多採用具有良好延展性的鋁合金，易於流動，使填充更加充分。如圖2所示，機械接口 I放大分解為:過盈面3，其外圓直徑尺寸略大於本體安裝孔孔徑，且端部帶有倒角，方便預裝時的工件定位。壓裝時，接口通過倒角在孔內導向緩慢壓入，安裝本體2材料受擠壓變形，待整個接口部分完全壓入後便與過盈面3緊密貼合形成第一層過盈密封面。過盈面3上端即為自填充槽6，其凹槽最小外徑應略小於過盈面3的外圓直徑，本體材料經過擠壓變形後隨著接口下壓自動向凹槽空隙內填充，由於受擠壓的體積略大於空隙的體積使本體材料得以充分填充入空隙形成第一個倒扣。自填充槽6上端即為過盈面4，其外圓直徑應略大於過盈面3的外圓直徑。待整個接口部分完全壓入後，本體材料經過擠壓變形與過盈面4形成緊密的過盈配合面即第二層過盈面。過盈面4上端為自填充槽7，其凹槽最小外徑應略大於自填充凹槽6且略小於過盈面4的外圓直徑，本體材料經過擠壓變形後隨著接口下壓自動向凹槽空隙內填充，由於受擠壓的體積略大於空隙的體積使本體材料得以充分填充入空隙形成第二個倒扣。自填充槽7上端即為過盈面5，其外圓直徑應略大於過盈面4的外圓直徑。待整個接口部分完全壓入後，本體材料經過擠壓變形與過盈面5形成緊密的過盈配合面即第三層過盈面。此接口詳細的配合尺寸應根據基本孔軸尺寸查詢公差配合表，並結合壓裝試驗確定。因此由本體材料的充分貼合與填充，此接口與本體安裝孔最終形成三個過盈面以及兩個倒扣以保證壓力傳感器壓裝的較高的耐壓性及可靠性。且方便簡單，無需增加任何橡膠密封圈，壓裝便利，僅一次壓裝成形適應了 ESP液壓控制單元小結構的要求。最後所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種汽車電子穩定控制系統壓力傳感器，機械接口採用複合式自填充凹槽耐高壓密封結構，此機械接口所用材料包括但不僅限於SUS 630，接口表面需經過淬火處理，硬度約為HRC 3(T42，其對應的安裝配合本體一般採用鋁合金等具有良好延展性的金屬材料，該接口的結構組成包括三層過盈配合面、兩層自填充凹槽，首層為過盈配合面，其後與自填充凹槽交替布置，壓裝入本體中，使本體金屬介質隨著工件的壓入，自動地填充入凹槽內，並與本體緊密配合防止油液洩漏或高壓情況下壓力傳感器的脫離。
2.根據權利要求1所述的複合式自填充凹槽耐高壓密封接口壓力傳感器，特徵在於首層及第三層、第五層為過盈配合面，壓裝後與安裝本體形成過盈配合，防止油液洩漏。
3.根據權利要求1所述的複合式自填充凹槽耐高壓密封接口壓力傳感器，其特徵在於第二層、第四層為自填充凹槽，壓裝後使安裝本體的金屬介質自動地填充到凹槽內形成密封，防止洩漏或高壓情況下壓力傳感器的脫離。
4.根據權利要求1或2或3，所述的複合式自填充凹槽耐高壓密封接口壓力傳感器，其特徵在於壓裝過程為一次性壓入，無須另添加任何密封圈，可靠性更高。
全文摘要
本發明涉及汽車電子穩定控制系統所適用的壓力傳感器。此壓力傳感器集成在汽車電子穩定控制系統的液壓控制單元上，安裝方式為機械接口與安裝本體的配合。機械接口採用複合式自填充凹槽耐高壓密封方式。接口材料採用SUS630不鏽鋼，表面經過淬火處理，與鋁合金等延展性良好的金屬形成密封。其結構包括五個密封層。第一層至第五層分別為三層過盈配合面及兩層填充凹槽，且過盈配合面與自填充式凹槽交替布置，從而形成很好的耐高壓性能及密封性能。此設計具有安裝簡單、集成性好及可靠性高等特點，可適應汽車電子穩定控制系統液壓控制單元小結構的要求。
文檔編號G01L19/00GK103115722SQ201310060408
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月27日 優先權日2013年2月27日
發明者童幸源, 王偉瑋, 商一凡, 陳勇輝, 蔡海分, 張億雄, 李雪萊, 方昌輝, 童小明 申請人:武漢元豐汽車電控系統有限公司