带有密封结构的位置传感器的制作方法
本技术涉及传感器封装与密封,具体涉及一种适用于油液完全浸没等严苛介质环境的带有密封结构的位置传感器。
背景技术:
1、在车辆与工业设备的液压、润滑与燃油系统中,位置传感器常长期处于油液完全浸没或周期性浸泡、冷热冲击与振动并存的严苛环境。因此会导致介质渗透内部引起金属件腐蚀、端子-线束连接部短路或漏电、pcb 与元器件受油液或水汽侵蚀引发的功能漂移,以及由热循环和机械冲击诱发的密封疲劳开裂等现象。为抑制上述风险,现有主流量产方案多采用在传感器腔体内整体灌封环氧类胶(以下简称“整体灌封”)来形成屏障层与支撑层。
2、然而,整体灌封技术在实际应用中会导致材料与制造成本高,且固化需长时间保温或多段固化曲线,拉低产线节拍。同时,由于腔体内存在 pcb 器件、引脚与空腔死角,灌胶流动性与排气受限,易形成气泡、夹缝与针孔,造成介质慢渗通道,后期在热循环下放大成为泄漏路径。
3、基于上述痛点,业内也发展出若干替代或改良路径:
4、采用o形圈、平面密封圈等弹性体配合结构台阶实现界面密封。但在油液浸没和大温差下,弹性体压缩永久变形与介质溶胀可能降低长期密封性,且对装配公差与表面粗糙度敏感。
技术实现思路
1、本实用新型旨在解决现有技术中存在的至少一个上述问题。
2、为此,本实用新型提出了一种带有密封结构的位置传感器,包括:外壳与上盖,二者为相互独立的部件,装配后限定容纳腔以及与容纳腔相通的出线口,出线口限定形成通道;印刷电路板设置于容纳腔内;端子的一端与印刷电路板电连接,另一端经由通道延伸至外壳外部以与线束电连接;外壳与上盖之间设有围绕接合周向延伸的连续闭合焊缝,以对容纳腔进行整体密封;通道内设置密封件,密封件与出线口处的通道壁密封配合,以在通道处形成对容纳腔的周向密封。
3、上述结构设计中,通过外壳与上盖的“周向连续闭合焊缝”形成第一道整体边界密封,切断容纳腔对外的环向渗透路径,在出线口通道内设置密封件,构成第二道周向密封,从而提成整体密封可靠性。
4、在一个优选实施例中,所述外壳与上盖之间设置有围绕二者接合处周向延伸的连续闭合焊缝,所述焊缝沿所述接合处形成封闭环路以对所述容纳腔实现整体密封。
5、在一个优选实施例中,所述密封件为一体注塑成型的结构件,且与至少一个所述端子一体连接。
6、在一个优选实施例中,所述密封件包括围绕所述通道设置的环形本体,所述环形本体内形成密封凹槽;面向所述出线口的焊接裙边,用于与所述出线口通过焊接方式固定并形成密封;以及插线端,所述端子通过所述插线端伸入所述容纳腔。
7、在一个优选实施例中,所述插线端由多个穿孔形成,每一所述穿孔供一根端子穿过并与所述印刷电路板上的相应焊接点对应。
8、在一个优选实施例中,所述焊接裙边与所述出线口的周缘形成连续闭合的结合部,从而在所述通道处形成周向密封。
9、在一个优选实施例中,所述密封件设有沿轴向开口的所述密封凹槽,所述密封凹槽内填充密封胶并与所述端子的周缘贴合,所述密封胶在固化后形成围绕所述端子的密封屏障。
10、在一个优选实施例中,所述端子与所述线束的连接部覆盖有热缩管形成的绝缘层,所述绝缘层在所述端子与所述线束的外表面之间呈环向贴合并覆盖焊接连接区的全长。
11、在一个优选实施例中,所述密封件与所述出线口的连接为焊接固定,其焊接方式选自激光焊接、超声波焊接或热板焊接。
12、在一个优选实施例中,所述外壳与上盖的焊接方式选自激光焊接、摩擦焊接或超声波焊接。
13、本实用新型提出的位置传感器通过外壳与上盖的周向连续闭合焊缝实现第一道整体密封;在出线口通道内布置带焊接裙边、密封凹槽与插线端的密封件,与通道壁形成第二道周向密封;并在凹槽内局部填充密封胶,围绕端子建立第三道局部密封屏障。该结构相较整体灌封能够显著降低环氧胶用量与固化等待时间,降低材料与制造成本,且将密封功能“结构化”,对尺寸公差、热循环与振动更友好,长期可靠性更高,且便于量产一致性控制。
1.一种带有密封结构的位置传感器,其包括:外壳(1)和上盖(2),所述外壳(1)与上盖(2)为相互独立的部件,二者装配后限定有容纳腔(3),外壳的一端设有与所述容纳腔(3)相通的出线口(4),所述出线口(4)限定形成一通道(41);印刷电路板(5),设置于所述容纳腔(3)内;端子(6),其一端与所述印刷电路板(5)电连接,另一端经由所述通道(41)延伸至所述外壳(1)外部以与线束(7)电连接;其特征在于,所述外壳(1)与上盖(2)之间设有围绕其接合周向延伸的连续闭合焊缝以对所述容纳腔(3)进行整体密封;且所述通道(41)内设置有密封件(8),所述密封件(8)与所述出线口(4)处的通道壁密封配合,以在所述通道(41)处形成对容纳腔(3)的周向密封。
2.根据权利要求1所述的带有密封结构的位置传感器,其特征在于,所述外壳(1)与上盖(2)之间设置有围绕二者接合处周向延伸的连续闭合焊缝,所述焊缝沿所述接合处形成封闭环路以对所述容纳腔(3)实现整体密封。
3.根据权利要求1所述的带有密封结构的位置传感器,其特征在于,所述密封件(8)为一体注塑成型的结构件,且与至少一个所述端子(6)一体连接。
4.根据权利要求1所述的带有密封结构的位置传感器,其特征在于,所述端子(6)与所述线束(7)的连接部覆盖有热缩管形成的绝缘层(9),所述绝缘层(9)在所述端子(6)与所述线束(7)的外表面之间呈环向贴合并覆盖焊接连接区的全长。
5.根据权利要求1所述的带有密封结构的位置传感器,其特征在于,所述密封件(8)与所述出线口(4)的连接为焊接固定,其焊接方式选自激光焊接、超声波焊接或热板焊接。
6.根据权利要求1所述的带有密封结构的位置传感器,其特征在于,所述外壳(1)与上盖(2)的焊接方式选自激光焊接、摩擦焊接或超声波焊接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的带有密封结构的位置传感器,其特征在于,所述密封件(8)包括围绕所述通道(41)设置的环形本体(81),所述环形本体(81)内形成密封凹槽(83);面向所述出线口(4)的焊接裙边(82),用于与所述出线口(4)通过焊接方式固定并形成密封;以及插线端(86),所述端子(6)通过所述插线端(86)伸入所述容纳腔(3)。
8.根据权利要求7所述的带有密封结构的位置传感器,其特征在于,所述插线端(86)由多个穿孔(861)形成,每一所述穿孔(861)供一根端子(6)穿过并与所述印刷电路板(5)上的相应焊接点对应。
9.根据权利要求7所述的带有密封结构的位置传感器,其特征在于,所述焊接裙边(82)与所述出线口(4)的周缘形成连续闭合的结合部(87),从而在所述通道(41)处形成周向密封。
10.根据权利要求7所述的带有密封结构的位置传感器,其特征在于,所述密封件(8)设有沿轴向开口的密封凹槽(83),所述密封凹槽(83)内填充密封胶(84)并与所述端子(6)的周缘贴合,所述密封胶(84)在固化后形成围绕所述端子(6)的密封屏障。
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