专利名称：压力传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的一种压力传感器，该压力传感器适合作为车辆的气
囊传感器。
背景技术：
DE 10 2006 024 666 Al涉及一个用于碰撞测量的装置，其中根据至少一个空气压力传感器的信号来检测碰撞，该空气压力传感器安装在一个车辆的侧面部分上。基于压力传感器(PPS 周围压力传感器)的侧向气囊传感器在碰撞情况下将根据一个封闭容积、例如一个车辆门中压力的改变来触发气囊。在此情况下相对介质及潮湿实现压力传感器的防护是昂贵的。使用薄膜作为压力膜片来实施压力传感器显著地改变了传感器的响应特性。尤其压力传感器的灵敏度有很强的下降及不能足够精确地检测动态压力变化。
发明内容
在此背景下本发明提出了根据权利要求1的压力传感器。它适合作为车辆的气囊传感器。本发明的有利构型可由相应的从属权利要求及以下的说明中得到。本发明基于这样的认识，即压力传感器的外围环境中的动态压力变化可通过传感器元件、膜片及参考容积的合乎要求的布置来增强。为此提出了用于设有膜片的PPS压力传感器的压力信号的机械增强部分。通过根据本发明的装置可有利地以足够的精确度检测动态压力变化及对其求值。本发明给出了一个压力传感器，它适合作为车辆的气囊传感器，具有以下特征一个带有一小开口及一大开口的压力室；一个带有压力接收面的压力传感元件，该压力传感元件被构成来至少用其压力接收面来封闭所述小开口 ；及一个膜片，该膜片被构成来封闭所述大开口。压力室在一侧通过膜片及在另一侧通过压力传感元件被完全地封闭。该压力传感元件可为一个任意的、适合检测压力室中的压力并提供一个与该压力相应的传感信号的元件。在此情况下压力检测通过压力传感元件的压力接收面来实现。压力接收面具有一个比膜片小的面。因此压力室的小开口可具有一个小的横截面或小于大开口的小开口面积。通过不同大小的开口可使压力室的形状这样地适配，以致膜片的面积尽可能地大，压力接收面的面积尽可能地小及通过压力室封闭的容积尽可能地小。根据一个构型压力室可具有一个向着小开口的方向逐渐缩小的壁区段。以此方式可减小压力室的容积及提高向压力接收面传递压力的质量。在此情况下逐渐缩小的壁区段可按直线地构成。该直线的实施方式可成本上有利地实现。变换地逐渐缩小的壁区段可弧形地构成。这能使压力室的容积进一步地缩小。膜片可在一个被检测的最大压力时具有一个预定的曲率及其中逐渐缩小的壁区
3段可具有一个形状，该形状适配于所述预定的曲率，以致膜片在被检测的最大压力时至少区段地平行于逐渐缩小的壁区段延伸。以此方式可使压力室的容积下降到一个最小值上。 最大被检测的压力可确定为该压力传感器使用范围的一个压力上限。此外压力室可具有一个圆柱形的壁区段，该壁区段被设置在小开口与逐渐缩小的壁区段之间。因此压力室被构成喇叭状。压力室的小开口和/或大开口可具有一个矩形横截面。根据一个构型该压力传感器可设有一个压力均衡元件，该压力均衡元件被构成来在压力室与压力传感器的外围环境之间产生压力均衡。以此方式例如可均衡由大气引起的压力变化。此外该压力传感器设有一个盖，该盖被构成来覆盖膜片的与压力室对立的一侧。 该盖可用作免于膜片机械损坏的保护。在此情况下盖可具有一个带有相邻的压力进入通道的开口，其中压力进入通道完全地跨越该开口。因此一方面外围环境压力可直接作用到膜片上，另一方面可保护膜片例如避免喷水。本发明涉及一个空气压力传感器。以下将借助附图来示范地详细描述本发明。
图1 根据本发明的一个实施例的压力传感器的一个视图；及图2 根据本发明的压力传感器的另一视图。
具体实施例方式在下面所述附图中相同或相似的部分设有相同或相似的标号。此外附图中的各个图、对它们的描述及权利要求书组合地包含了许多的特征。因此对于职业人员清楚的是，这些特征可被单独地考察或可组合成这里未明确描述的组合。图1表示根据根据本发明的一个实施例的压力传感器的视图。该压力传感器例如可被用作一个车辆的气囊传感器。为此该压力传感器可检测通过碰撞引起的压力变化及对气囊控制装置提供相应的控制信号。尤其该压力传感器可被构成来检测快速的压力峰值。 为了检测压力该压力传感器例如可被设置在车辆的一个车门中。该压力传感器具有一个压力传感器元件101，一个压力室102及一个膜片103。压力室102被设置在压力传感元件101与膜片103之间。压力室102具有一个小开口及一个大开口。其小开口可相对大开口对立地布置。压力室102的小开口被压力传感元件101并尤其被压力传感元件101的压力接收面封闭。该压力接收面被构成来检测压力室102内的压力。压力室102的大开口由膜片103封闭。因此压力室102包括一个封闭的容积。如果压力传感器内的压力变化，则引起膜片103的形状改变及由此引起压力室102内的压力改变。该压力改变可由压力传感元件101来检测。在此情况下压力室102起到一个大容积向小容积转换的作用。尤其是膜片103的大压力作用面变换到压力传感元件的小压力作用面。由此压力室102外部的压力变化可被增强及可通过压力传感元件101更正确地检测。
根据该实施例压力室102被构成喇叭状。压力室与膜片103邻接的环绕的壁区域在向着压力传感元件101的方向上锥形地逐渐缩小。在此情况下壁可直线地延伸。压力室的一个与压力传感元件101邻接的环绕的壁区域可被构成圆柱形。根据该实施例膜片103 与压力传感元件101之间的距离小于压力室102的大开口或膜片103的直径。逐渐缩小的壁区域也可被构成弧形或抛物线状。尤其该逐渐缩小的壁区域可适配膜片的一个弯曲线，该弯曲线是在由压力传感器检测的最大压力时出现的。以此方式使压力室102的容积保持尽可能地小。并仍可保证在压力传感器的测量范围中膜片102不会碰到压力室102的内壁上。压力室102由膜片103封闭的及由压力传感元件101封闭的开口可被构成矩形。 变换地也可选择圆形，椭圆形或其它形状的横截面。根据该实施例压力传感器具有一个盖111，它在与压力室102对立的一侧上包围着膜片103。盖111具有一个开口，向着该开口构有一个压力进入通道112。膜片113通过压力进入通道112及盖111中的开口与压力传感器的外围环境直接地连接。压力进入通道 112在盖111背着膜片103的一侧上由压力传感器的一侧平行于膜片113地一直延伸到盖 111中的开口。盖111中的开口被压力进入通道112完全地跨越及由此隔离了外部的影响。该压力传感器可被这样地设置在车辆的一个车门中，以致膜片103及由此压力进入通道112位于压力传感器的下侧。该压力传感器可选择地设有一个压力均衡元件(DAE) 121。这里可使用公知的压力均衡元件121，它适合在压力室102与压力传感器的外围环境之间形成压力均衡。根据该实施例膜片103具有压力均衡元件121。该压力均衡元件121可被作成Gore膜片。该压力传感器还可具有一个壳体131，该壳体包围着压力室102及压力传感元件 101。图2表示图1中所示的压力传感器的另一三维视图。尤其表示出带有压力进入通道112的盖111。该盖被构成一个盖，它提供保护以免膜片103的机械损坏。膜片103具有带圆角的矩形形状。膜片103在其中央具有一个圆开口，该圆开口被压力均衡元件121封闭。此外在图2中表示出壳体131，在该壳体中设有被构成喇叭状的压力室102。该压力室102可由壳体131构成。根据本发明的压力传感器具有一个压力室102及膜片103形式的组合的机械压力增强部分。膜片103涉及一个任意的、合适的压力膜片，例如为一个薄膜的形式。通过膜片103传递压力的质量与多个因素相关。例如该压力传递受到膜片的厚度、膜片的弹性模数、膜片的边长、膜片后面的封闭容积及所施加压力的影响。这些因素以不同的权重形成关系，该关系确定了压力传递的质量。而其中膜片的边长是最大的影响因
ο为了使膜片103后面的封闭容积保持恒定，当膜片103的边长增大时，使封闭容积的高度相应地减小。在此情况下该封闭的容积相应于压力室102的容积。如果膜片103后面的封闭容积进一步下降，则膜片103通过外部压力的受压弯曲将导致封闭容积102中很强的压力上升。该压力上升可相应地容易被检测。通过封闭容积102被作成喇叭状或类似的构型该容积102可很强地减小及尽管如此对于由压力升高引起的膜片103的受压弯曲仍可实现足够的自由空间。通过膜片尺寸及封闭容积102的调整可任意地调节该传感器的所需灵敏度。可在压力传感器的构造或制造期间进行该调整。因此该压力传感器可适合不同的使用范围。为了排除静态压力变化的影响压力膜片103或封闭的容积102可通过压力均衡元件121来通气。所述的实施例仅是选择来作为示范并可相互地组合。
权利要求
1.压力传感器，其适合作为车辆的气囊传感器，该压力传感器具有以下特征带有一小开口及一大开口的压力室(102)；带有压力接收面的压力传感元件(101)，该压力传感元件被构成来至少用所述压力接收面封闭所述小开口 ；及膜片(103)，该膜片被构成来封闭所述大开口。
2.根据权利要求1的压力传感器，其中，所述压力室(10 具有一个向着所述小开口的方向逐渐缩小的壁区段。
3.根据权利要求2的压力传感器，其中，所述逐渐缩小的壁区段直线地构成。
4.根据权利要求2的压力传感器，其中，所述逐渐缩小的壁区段弧形地构成。
5.根据权利要求2的压力传感器，其中，所述膜片(10 在最大待被检测的压力时具有预定的曲率，其中，所述逐渐缩小的壁区段具有适配于所述预定的曲率的形状，以致所述膜片在所述最大待被检测的压力时至少区段地平行于所述逐渐缩小的壁区段延伸。
6.根据权利要求3至5中任一项的压力传感器，其中，所述压力室(10 具有圆柱形的壁区段，该圆柱形的壁区段设置在所述小开口与所述逐渐缩小的壁区段之间。
7.根据以上权利要求中任一项的压力传感器，设有压力均衡元件(121)，该压力均衡元件被构成来在所述压力室(10 与所述压力传感器的外围环境之间产生压力均衡。
8.根据以上权利要求中任一项的压力传感器，其中，所述小开口和/或所述大开口具有矩形横截面。
9.根据以上权利要求中任一项的压力传感器，设有盖(111)，该盖被构成来覆盖所述膜片(103)的与所述压力室(102)相反的侧。
10.根据以上权利要求7的压力传感器，其中，所述盖(111)具有一个带有相邻的压力进入通道(11 的开口，其中，所述压力进入通道完全地跨越该开口。
全文摘要
本发明提出一种压力传感器，其适合作为车辆的气囊传感器。该压力传感器具有带有一小开口及一大开口的压力室(102)；带有压力接收面的压力传感元件(101)及膜片(103)，该膜片(103)被构成来封闭所述大开口。该压力传感元件(101)被构成来至少用所述压力接收面封闭所述小开口。
文档编号B60R21/0136GK102209652SQ200980145116
公开日2011年10月5日 申请日期2009年9月17日 优先权日2008年11月11日
发明者P·库纳特 申请人:罗伯特·博世有限公司