压力传感器的制作方法

本实用新型涉及一种压力传感器，具体涉及一种安装于洗衣机等电器设备上的同时可检测撞桶信号的压力传感器。

背景技术：

目前洗衣机等家用电器的采用水位传感器来感测电器内的水位信息。此外，洗衣机还需要检测洗衣机内桶的撞桶信号，即洗衣机内桶欢动产生的径向偏离行程过大，超越撞桶杆时，通过撞桶杆的移动，触发微动开关，使得微动开关闭合，产生撞桶信号，发动给电路板。

现有技术中，多是水位传感器和撞桶信号检测分别设置两个独立的模块，即使有将撞桶检测微动开关和水位传感器设置在一起，也是将撞桶检测微动开关设置在外壳上，这种结构设置需要对水位传感器外壳重新设计开模。此外还需要避免微动开关直接受力冲击引致的弹片弹性下降，从而导致开关动作失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一是提供一种带有撞桶信号检测开关的压力传感器，具体技术方案如下：

一种压力传感器，包括：顶盖；直筒，设置在所述顶盖的外表面，所述直筒上端设有印刷电路板，还包括：撞桶开关，所述撞桶开关包括开关按钮、按钮弹簧、动弹片和静弹片，其中；所述开关按钮通过所述按钮弹簧设置在所述直筒的顶端上，并可上下往复运动；所述开关按钮一侧设有倾斜斜面；所述动弹片一端固定在所述印刷电路板上表面，另一端与所述倾斜斜面相接触，所述动弹片上设有动触点；所述静弹片设置在所述印刷电路板上表面，并设有静触点；按压或释放所述开关按钮时，所述倾斜斜面带动所述动弹片运动，使得所述动触点与所述静触点接触或分离。

如前文所述的压力传感器，所示撞桶开关包括有撞桶开关电路；所述动触点和静触点接触时，所述撞桶开关通过撞桶开关电路输出撞桶信号。

如前文所述的压力传感器，所述开关按钮的运动方向与所述动弹片的径向方向垂直或大致垂直。

如前文所述的压力传感器，所述开关按钮呈竖直或大致竖直方向设置在所述印刷电路板上表面；所述动弹片呈水平或大致水平方向设置在所述印刷电路板上表面。

如前文所述的压力传感器，还包括：底盖，所述顶盖设置在所述底盖上，并在所述顶盖和底盖之间扣合形成一个容腔；振膜，设置在所述顶盖和底盖之间，将所述容腔分隔成上容腔和下容腔；所述振膜包括一支撑盘，在所述支撑盘的上表面沿竖直方向向上设置有一安装棒；磁芯，所述磁芯套设在所述安装棒上，并设置在所述支撑盘表面。

如前文所述的压力传感器，所述直筒设有内容腔，所述内容腔与所述上容腔相连通，所述内容腔容纳所述磁芯在其中做进出所述内容腔的往复运动。

如前文所述的压力传感器，在所述内容腔的上端设有调节螺丝，所述调节螺丝的下端设有上端弹簧安装圆柱；所述安装棒的中心设有下端弹簧安装圆柱；在所述内容腔内设有工作弹簧，工作弹簧的下端抵支在所述下端弹簧安装圆柱，工作弹簧的上端抵支在上端弹簧安装圆柱上，用于提供对抗振膜的弹力。

如前文所述的压力传感器，在所述内容腔侧壁设有上呼吸孔；在所述上容腔内设有下呼吸孔；所述上呼吸孔和下呼吸孔用于所述上容腔内气体的排气，使得所述上容腔内的压强与环境气压相连通。

如前文所述的压力传感器，还包括：所述直筒外壁绕设有线圈，所述磁芯随所述振膜运动，使得所述线圈产生变化的感应信号。

如前文所述的压力传感器，还包括：壳体，所述壳体扣合在所述底盖上方，并与所述底盖扣合形成所述压力传感器的外壳，将所述顶盖、直筒以及印刷电路板等部件容纳其中。

如前文所述的压力传感器，所述壳体的端面开设有孔洞，所述开关按钮的端部从所述孔洞伸出。

如前文所述的压力传感器，所述壳体内壁向下延伸设有导向槽，所述开关按钮的中部设置成导向柱，所述导向柱在所述导向槽内运动；

所述导向柱的横截面与所述导向槽内壁横截面相适应，减小所述开关按钮在所述导向槽内运动时的径向摆动。

如前文所述的压力传感器，所述直筒顶端上表面设有插孔，所述开关按钮的下部设置成导向杆，所述导向杆在所述插孔内运动，减小所述开关按钮在所述导向槽内运动时的径向摆动。

如前文所述的压力传感器，所述开关按钮主体结构为中空的弹簧容腔，并在弹簧容腔顶部设有向下的第一弹簧安装柱；在所述直筒的顶端设有相应的第二弹簧安装柱上；所述按钮弹簧容纳在所述弹簧容腔内，并且一端固定在所述第一弹簧安装柱上，另一端固定在所述第二弹簧安装柱上。

如前文所述的压力传感器，所述壳体内侧设有一圈防水筋，所述防水筋与所述顶盖贴合，用于防止水从进入到所述壳体与顶盖之间的空间。

如前文所述的压力传感器，所述壳体外侧设有线路插口，用于所述压力传感器的电路信号的输入和输出；所述线路插口上设有可以弯曲的卡扣，所述卡扣与外接插口相连；

在所述卡扣的一侧设有挡墙，用于防止所述卡扣弯曲幅度过大而断裂。

如前文所述的压力传感器，在所述沿线路插口周围的壳体外部，相适应的设置有多处挡水墙，用于防止水浸入所述线路插口，引致电气接触不良。

如前文所述的压力传感器，所述动触点和所述静触点材质为银或银合金。

本实用新型不仅将撞桶开关设置在压力传感器内部的直筒和印刷电路板上，避免了在壳体上设置撞桶开关需要改变外壳开模的工序，而且将动弹片的开合方向与开关按钮的运动方向垂直，通过斜面摩擦力完成开关、闭合动作，使弹片间接受力，受冲击力小，避免直接受力冲击引致的弹片弹性下降，导致开关动作失效。开关的动静触点采用银点，具有可靠的导电导热能力。壳体内侧设有一圈防水筋，防水筋与顶盖贴合，用于防止水从进入到壳体与顶盖之间的空间，增强传感器的防水性能。

附图说明

图1为本实用新型压力传感器的立体外观示意图；

图2为图1的结构剖视图(着重显示压力传感部分)；

图3A为图1的结构剖视图(着重显撞桶开关部分)；

图3B为图3A中A部分的放大图；

图4为压力传感器的顶盖上端撞桶开关部分立体示意图；

图5A、图5B为撞桶开关打开和闭合的状态图；

图6为压力传感器的立体外观示意图(显示线路插口的结构)。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本实用新型的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本实用新型中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在可能的情况下，本实用新型中使用的相同或者相类似的附图标记指的是相同的部件。

图1为本实用新型压力传感器的立体外观示意图；

如图1所示，压力传感器100呈紧凑扁平结构，包括刚性外壳101。刚性外壳101 的外部，一侧侧壁上设有线路插口120；底部设有压力传感器100的接头102，用于接通所需要感测液体。刚性外壳101的顶部设有孔洞103，图中可见的从孔洞103中伸出的开关按钮105。刚性外壳101内部结构见图2、3A。

图2为图1的结构剖视图(着重显示压力传感器部分)；

如图2所示，压力传感器100的外壳101内部包括有刚性结构的顶盖201和底盖 202，顶盖201和底盖202，顶盖201设置在底盖202上相互扣合，形成一个容腔；容腔内包括一振膜210，设置在顶盖201和底盖202之间，将容腔分隔成上容腔215和下容腔216，膜210是对存在于压力传感器100的下容腔216中的液压敏感的可变形膜。

振膜210的结构包括一支撑盘212，在支撑盘边沿末端沿水平方向向四周延伸有薄皮213，薄皮213为圆弧形；在支撑盘212的上表面嵌套有隔板219，隔板219沿竖直方向向上设有一安装棒214，支撑盘212的上表面水平，在安装棒214上套设有一磁芯218，磁芯218底部坐落在隔板219的水平上表面上。

振膜210的结构还包括一密封边沿230，密封边沿230从薄皮213的边沿延伸，围绕在薄皮213的四周，密封边沿230在振膜210上方设有顶部凹槽231，在振膜210 下方设有底部凹槽232。

压力传感器100进一步包括直筒240，直筒240设置在顶盖201的外表面。直筒设有内容腔241，直筒240的内容腔241与上容腔215相连通，以至于够容纳磁芯218 在其中做进出内容腔241的运动。

在内容腔241的上端设有调节螺丝260，调节螺丝260的下端设有上端弹簧安装圆柱261；安装棒214的中心设有下端弹簧安装圆柱262；在内容腔241内设有工作弹簧242，工作弹簧242的下端抵在安装棒214的下端弹簧安装圆柱262上，工作弹簧 242的上端抵支在上端弹簧安装圆柱261上，提供对抗振膜210的弹力；在直筒240 的外围包裹有线圈251，线圈251用于感应磁芯218运动时磁场的变化。

在内容腔241侧壁设有上呼吸孔271；在上容腔215内侧壁设有下呼吸孔272；上呼吸孔271和下呼吸孔272用于上容腔215内气体的排气。当调节螺丝260安装固定后，拧动调节螺丝260对安装棒214进行调节，调节完成后，在调节螺丝260会打固定胶密封，此后调节螺丝260处封闭不导气。所以需要在内容腔241开孔导气，才能使振膜210及磁芯218正常受另一侧下容腔216气压变化动作，否则水位传感不能正常工作的。所以，上呼吸孔271和下呼吸孔272使得上容腔215内的压强与环境气压相连通。从而，上容腔215中一直是环境压强；下容腔216通过接头102被连接至家用电器的缸以便测量缸的液位。

图3A为图1的结构剖视图(着重显撞桶开关部分)；图3B为图3A中A部分的放大图。

如图3A所示，直筒240的上端设有水平设置的印刷电路板310，直筒240上设有撞桶开关，撞桶开关包括开关按钮105、按钮弹簧313、动弹片314和静弹片315(见图4)；又如3B的放大图所示，直筒240上表面设有插孔311，开关按钮105的下部设置成导向杆316，导向杆316插在插孔311内活动。在图1中已经示出过，壳体101 的顶端面开设有孔洞103，开关按钮105的端部从孔洞103伸出。整个开关按钮105 上端和下端分别被壳体101的孔洞103和直筒240的插孔311限定，使其只能做上下的运动，以尽量减少径向的摆动。

开关按钮105主体结构为中空的弹簧容腔320，并在弹簧容腔320顶部设有第一弹簧安装柱321；按钮弹簧313容纳在弹簧容腔320内，并且上端固定在第一弹簧安装柱321上。直筒240上也设有第二弹簧安装柱322，按钮弹簧313的下端固定在第二弹簧安装柱322。

开关按钮105通过上下端固定的按钮弹簧313活动设置在直筒240上，并可上下往复运动；开关按钮105一侧设有倾斜斜面317，动弹片314的动端搭设在倾斜斜面317上，倾斜斜面317随开关按钮105的上下运动，可以带动动弹片314的动端的左右运动。

此外，壳体101内壁向下延伸设有导向槽340，开关按钮105的中部设置成导向柱341，导向柱341的横截面与导向槽340内壁横截面相适应，导向柱341在导向槽 340内运动时，可以减小开关按钮105在导向槽340内运动时的径向摆动。

在如图3A所示，壳体101内侧设有一圈防水筋350，防水筋350与顶盖201贴合，用于防止水从进入到壳体101与顶盖201之间的空间，使得压力传感器100的防水性能大幅增强。

图4为压力传感器的顶盖上端撞桶开关部分立体示意图；

如图4所示，动弹片314的近端固定在印刷电路板310上表面，远端与开关按钮 105的倾斜斜面317相接触，动弹片314的中部设有动触点401。静弹片315设置在印刷电路板310的上表面，并设有静触点402。动触点401和静触点402材质为银或银合金，以增强其导电导热性能。动弹片314的远端随倾斜斜面317运动时，动弹片314 主体会在水平面上摆动，使得动触点401与静触点402接触或分离。按压开关按钮105 时，倾斜斜面317带动动弹片317运动，动触点401和静触点402接触。撞桶开关包括有撞桶开关电路；动触点401和静触点402接触时，撞桶开关通过撞桶开关电路输出撞桶信号。动弹片314和静弹片315采用PCB焊接技术焊接设置在印刷电路板310 上，提高了其工艺过程控制能力，确保产品品质。

从图4中可以看出，开关按钮105的运动方向呈竖直或大致竖直方向设置，动弹片314的径向方向平行或大致平行方向设置，使得开关按钮105的运动方向与弹片314 的径向方向垂直或大致垂直。这种相互垂直的设计可以使得动弹片314受到开关按钮 105的冲击力F减小，冲击力F＝μ×F_N，其中F_N为为倾斜斜面317对动弹片314产生的直接冲击力，μ为F_N在倾斜斜面317的斜面上冲击力分解的分级系数，μ＜1，使得F＜F_N，减少了动弹片314受到的冲击力，使得动弹片314的使用失效率减低，提高了开关稳定可靠的接触寿命。

图5A、5B为撞桶开关打开和闭合的状态图；

如图5A所示，压力传感器100的壳体101顶端与一L型撞桶杆500接触，撞桶杆500具有水平的短臂502和竖直的长臂505，并可沿着轴501转动，轴501上设有扭簧(未视出)。扭簧撞桶杆500做逆时针旋转，迫使撞桶杆500的短臂502与在开关按钮105的顶端相接触。正常状态时，短臂502被压迫在开关按钮105的顶端，将开关按钮105压迫到压缩状态，动触点401和静触点402闭合，撞桶开关电路处于通路状态。

如图5B所示，当撞桶摆动过大，撞桶力F1横向撞击撞桶杆500的长臂505时，克服扭簧的扭力，使得撞桶杆500发生顺时针旋转，短臂502压迫开关按钮105的压力消失，开关按钮105在按钮弹簧313的弹力作用下向外伸出，如前文所述，倾斜斜面317将动弹片314推开，动触点401和静触点402分离，撞桶开关电路处于断开状态，撞桶开关电路信号即发出。

图6为压力传感器的立体外观示意图(显示线路插口的结构)。

如图6所示，压力传感器100的壳体101外侧设有线路插口120，用于压力传感器的电路信号的输入和输出；线路插口120上设有可以弯曲的卡扣601，卡扣601与外接插口(未视出)相连。拔下或插入外接插口时，卡扣601会发生形变，特别是拔下外接插口时，需要掰动卡扣601发生形变。为防止卡扣601形变过大二断裂，在卡扣601的一侧设有挡墙602。挡墙602卡扣601，可以降低卡扣601的在插拔过程正断裂的几率，增强压力传感器100的可靠性能。

在沿线路插口120周围的壳体101外部，相适应的设置有多处挡水墙620，621， 622，623，用于防止水浸入所述线路插口120，引致电气接触不良。

尽管参考附图中出示的具体实施方式将对本实用新型进行描述，但是应当理解，在不背离本实用新型教导的精神和范围和背景下，本实用新型的压力传感器可以有许多变化形式。本领域技术普通技术人员还将意识到有不同的方式来改变本实用新型所公开的实施例中的参数，均落入本实用新型和权利要求的精神和范围内。