具有自調(diào)節(jié)特征的壓力變換器基體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有自調(diào)節(jié)特征的壓力變換器基體。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備在實施例中包括第一基體。第一基體可以具有用于容納第一隔膜的第一側(cè)面。第一基體還可以具有第二側(cè)面。第二側(cè)面可以包括多邊形凹陷部，其尺寸設(shè)定為容納與第二基體相關(guān)的第二隔膜。第一基體和第一隔膜被包含在第一組件中，而第二基體和第二隔膜被含包在第二組件中。第一組件和第二組件可以被包含在堆疊體中，其中第二隔膜的至少一部分設(shè)置成配合在該堆疊體中的多邊形凹陷部內(nèi)。
【專利說明】具有自調(diào)節(jié)特征的壓力變換器基體
[0001]
【發(fā)明者】:WicoHopman> George Van Der Donk、Maarten Van Noorden 和 SeanDiStefano
【專利附圖】

【附圖說明】
[0002]結(jié)合在說明書中并且構(gòu)成其一部分的附圖顯示出本文所描述的一個或更多個實施例，而且該附圖與說明書一起解釋這些實施例。在附圖中:
[0003]圖1顯示出可以與基體一起使用的隔膜的示例性實施例；
[0004]圖2顯示出基體的第一側(cè)面的示例性實施例；
[0005]圖3顯示出基體的第二側(cè)面的示例性實施例；
[0006]圖4顯示出基體的第二側(cè)面的另一示例性實施例；
[0007]圖5顯示出多個組件的示例性堆疊件，其中所述組件包括隔膜和基體；并且
[0008]圖6顯示出可用于產(chǎn)生堆疊件的示例性步驟的流程圖，所述堆疊件包括具有第一基體和第一隔膜的第一組件以及具有第二基體和第二隔膜的第二組件。
【具體實施方式】
[0009]下面的詳細(xì)說明參考了附圖。在不同附圖中的附圖標(biāo)記可以表示相同或類似的元件。還有，下面的詳細(xì)說明不會限制本發(fā)明的范圍。
[0010]壓力變換器可以包括基體和隔膜。隔膜可以附接至基體。隔膜可以包括作為用來例如響應(yīng)于施加至隔膜的壓力變化而感測隔膜運(yùn)動的傳感器的一部分的元件(例如，電容器的板)。
[0011]壓力變換器所采用的隔膜形狀會影響與生產(chǎn)該壓力變換器相關(guān)聯(lián)的成本。例如，與采用多邊形(例如方形)隔膜的壓力變換器相比，采用圓形(圓的)隔膜的壓力變換器的生產(chǎn)成本更高。
[0012]會對成本差異造成影響的因素會與隔膜的形狀相關(guān)聯(lián)。例如，采用圓形隔膜會涉及正確的壓制，這會包括在將隔膜附接至基體時要小心地使隔膜相對于基體取向。然而，方形隔膜可以很容易從氧化鋁片材中切割出并且很容易附接至基體，這使得采用方形隔膜的壓力變換器與采用圓形隔膜的壓力變換器相比制造更廉價。
[0013]圖1顯示出隔膜110的示例性實施例。該隔膜110可以為變換器例如壓力變換器(例如機(jī)動車壓力變換器(APT))的一部分。隔膜110可以由陶瓷材料(例如陶瓷粉末)制成，但是也可以采用適用于實現(xiàn)隔膜110的其它材料，例如玻璃或水晶材料。
[0014]參照圖1，隔膜可以成形為多邊形。例如，隔膜110可以成形為矩形，但是也可以采用其它多邊形形狀，例如八邊形或方形。隔膜110可以包括可用于感測隔膜110運(yùn)動的傳感器的一部分的元件120。
[0015]元件120例如可以包括電子模塊組件(EMA)。EMA例如可以包括電極圖案和/或電氣部件。在實施例中，元件120例如可以用金來印刷在隔膜110上。
[0016]元件120可以包括一個或更多個電極(例如，金引線)，用來對/從元件120傳輸信號(例如電子信號)。元件120例如可以包括板。該板可以為電容式感測元件的一部分，該電容式感測元件可以包括在連結(jié)至隔膜110的基體上的相應(yīng)的板。元件120可以包括一個或更多個電極，所述電極與被包含在元件120中的板相連接。
[0017]圖2顯示出基體210的第一側(cè)面的示例性實施例200。第一側(cè)面可以容納隔膜110。第一側(cè)面可以被稱為隔膜側(cè)，因為它可以容納隔膜110。
[0018]基體210可以為變換器例如壓力變換器的一部分?；w210可以由陶瓷材料制成，但是也可以采用適用于實現(xiàn)基體210的其它材料，例如晶體材料或其它合適材料。
[0019]參照圖2，基體210可以具有圓形形狀。第一側(cè)面可以包括突起部220、以及一個或更多個孔240a - 240c。突起部220可以成形為多邊形(例如方形)，并且可以從基體210的表面升起。突起部220可以為隔膜110提供平臺，該隔膜可以在突起部220處連結(jié)至基體210。突起部220可以包括一個或更多個孔240a — 240c,它們可以用來容納與被容裝在隔膜110上的元件120相連接的一個或更多個電連接部。這些電連接部例如可以采用一根或更多根導(dǎo)線(未示出)來制成，這些導(dǎo)線可以通過孔240a - 240c給與元件120相關(guān)聯(lián)的一個或更多個電極供電。
[0020]圖3顯示出基體210的第二側(cè)面的示例性實施例300。第二側(cè)面可以為基體210上與基體210的第一側(cè)面相反的側(cè)面。第二側(cè)面可以被稱為EMA側(cè)，因為它可以容納可包含有EMA的隔膜110 (從不同的基體210)。
[0021]參照圖3，第二側(cè)面可以包括由脊部330圍繞的凹陷部340。脊部330可以開槽。開槽脊部330例如可以提高將包含有該基體210的組件堆疊起來的能力。另外，開槽脊部330例如可以施加組件(包含基體210)在組件的堆疊體中為組件定取向。另外，開槽脊部330例如可以在包含隔膜110和基體210的組件堆疊時避免損壞(割裂)隔膜110。
[0022]凹陷部340的形狀可以由一個或更多個條件來限定。例如，凹陷部340的形狀可以由以下限定:脊部330的形狀、與另一基體210 —起使用的隔膜110的形狀、與基體210相關(guān)聯(lián)(例如附接至該基體)的EMA的形狀、與另一基體210相關(guān)聯(lián)的EMA的形狀和/或其它條件。凹陷部340例如可以成形為在將包含不同基體210的組件與包括圖3所示基體210的組件堆疊時容納該包含不同基體210的組件。下面將對包括基體210和隔膜110的組件的堆疊進(jìn)行說明。
[0023]脊部330的高度和/或凹陷部340的深度也可以由一個或更多個條件來限定。例如，凹陷部340的深度可以由脊部330的高度、隔膜110的厚度、與另一個基體210相關(guān)聯(lián)的突起部220的高度、EMA的厚度和/或高度、以及/或者其它條件的一定組合來限定。
[0024]圖4顯示出包含有支撐區(qū)域420的基體210第二側(cè)面的另一個示例性實施例400。參照圖4，支撐區(qū)域420可以包含在凹陷部340中。支撐區(qū)域420可以為圓形的(成形為環(huán))，但是在其它實施例中支撐區(qū)域420也可以成形為不同的形狀。支撐區(qū)域420可以從凹陷部340的表面升起。從凹陷部340的表面測得的支撐區(qū)域420高度小于從凹陷部340的表面測得的脊部330高度。
[0025]例如，從凹陷部340測得的脊部330高度可以為1.55毫米(mm)，而從凹陷部340測得的支撐區(qū)域420高度可以為0.5mm。如下面進(jìn)一步描述地，例如在隔膜110連結(jié)至另一基體210時，支撐區(qū)域420可以為可與另一基體210相關(guān)聯(lián)的隔膜110提供支撐。
[0026]圖5顯示出分別包含有基體210a — 210b以及隔膜IlOa — IlOb的多個組件510a - 510b的堆疊體500的示例。這些組件510a — 510b可以在將隔膜IlOa — IlOb連結(jié)至其相應(yīng)的基體210a - 210b之前堆疊成堆疊體500?？梢詫⒍询B件500放在加熱環(huán)境(例如干燥室、爐)中，以將隔膜IlOa -1lOb連結(jié)至其相應(yīng)的基體210a — 210b。
[0027]例如，參照圖5，假設(shè)隔膜IlOa和基體210a形成組件510a，并且隔膜IlOb和基體210b形成組件510b，并且基體210a — 210b具有如圖4所示的第二側(cè)面。還假設(shè)在加熱環(huán)境中例如采用密封玻璃將隔膜IlOa連結(jié)至基體210a并且將隔膜IlOb連結(jié)至基體210b。
[0028]在將隔膜IlOa — IlOb分別連結(jié)至基體210a — 210b之前，可以將組件510a —510b如圖5所示地堆疊以形成堆疊體500。具體地說，組件510b的隔膜IlOb和/或突起部220b可以被設(shè)置成配合到與基體210a相關(guān)聯(lián)的凹陷部340中，其中隔膜IlOb可以與被容納在與基體210a相關(guān)聯(lián)的凹陷部340中的支撐區(qū)域420a相接觸。在形成堆疊體500之后，可以將該堆疊體置于加熱環(huán)境中，該加熱環(huán)境可以用于利用密封玻璃將隔膜IlOa -1lOb分別連結(jié)至基體210a - 210b。
[0029]雖然圖5顯示出包括兩個組件510a — 510b的示例性堆疊體500，但是應(yīng)該指出的是，堆疊體500可以包括一個或更多個另外的組件510。例如，其它的組件510可以堆疊在組件510a上面和/或組件510b下面。如果將另外的組件510堆疊在組件510a上，則另外的組件510可以包括其尺寸設(shè)定為容納基體210a和/或突起部220a的凹陷部340。如果另外的組件510堆疊在組件510b下面，則另外的組件510可以包括其尺寸設(shè)定為容納與基體210b相關(guān)聯(lián)的凹陷部340和/或支撐區(qū)域420b的基體210和/或突起部220。組件510的基體210可以接觸與基體210b相關(guān)聯(lián)的凹陷部340和/或支撐區(qū)域420b。
[0030]回過來參照圖5，可以例如在加熱環(huán)境中向堆疊的組件510a — 510b施加作用力530a和/或作用力530b。這些力530a_b可以被施加用來幫助在加熱環(huán)境中將隔膜IlOa —IlOb連結(jié)在其相應(yīng)的基體210a - 210b上。
[0031]例如，這些組件510a — 510b可以如圖5所示一樣堆疊，并且可以將堆疊的組件510a - 510b安放在固定裝置中，該固定裝置可以包含與基體210b的第二側(cè)面相接觸的固定擋塊和與隔膜IlOa相接觸的可調(diào)節(jié)擋塊。在加熱環(huán)境中將隔膜IlOa — IlOb連結(jié)至其相應(yīng)的基體210a - 210b期間，可以調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)擋塊以提供作用力530a。
[0032]圖6顯示出可以用來生產(chǎn)堆疊體的示例性步驟的流程圖，該堆疊體包括具有第一基體和第一隔膜的第一組件、以及具有第二基體和第二隔膜的第二組件。第一和第二基體可以具有圓形形狀。參照圖6，在方框610處，可以將第一組件的第一基體設(shè)置成接收第一隔膜。第一基體可以包括第二側(cè)面和第一側(cè)面。第二側(cè)面可以包括凹陷部。該凹陷部可以具有多邊形形狀。
[0033]在方框612處,可以將第一組件的第一隔膜設(shè)置在第一基體上?？梢詫⒌谝桓裟ぴO(shè)置在第一基體的第一側(cè)面上。第一基體的第一側(cè)面可以包括突起部，并且第一基體可以設(shè)置成配合在該突起部上。
[0034]在方框614處，可以如此設(shè)置第二基體，其中第一隔膜的至少一部分設(shè)置成配合在位于第二基體的第二側(cè)面上的凹陷部內(nèi)。要指出的是，這可以包括將整個第一隔膜設(shè)置成配合在第二基體的第二側(cè)面上的凹陷部內(nèi)。而且，如果第一基體包括突起部(例如突起部220)并且將第一隔膜置于該突起部上，則該突起部的至少一部分可以裝配到第二基體的第二側(cè)面上的凹陷部中。而且，如果第二基體的第二側(cè)面上的凹陷部包括支撐區(qū)域(例如支撐區(qū)域420)，則可以隔膜位于第二基體的第二側(cè)面上的凹陷部中，使得第一隔膜的至少一部分與支撐區(qū)域的至少一部分相接觸。
[0035]在方框616處，第二隔膜位于第二基體上。第二隔膜可以位于第二基體的第一側(cè)面上。如果第二基體包括位于第一側(cè)面上的突起部，則該隔膜可以設(shè)置在突起部上。
[0036]例如，參照圖5和圖6，可以以如下方式生成堆疊體500。可以將基體210b定位成將隔膜I 1b接納在突起部220b上。可以將隔膜I 1b置于突起部220b上以形成組件510b。具體地說，可以將隔膜IlOb置于突起部220b上，從而孔240a — 240c (圖2)與可被包含在隔膜IlOb上的電極對準(zhǔn)。這些電極可以為被包含在隔膜IlOb上的元件120(圖1)提供電連接。
[0037]可以將基體210a置于組件510b上，從而突起部220b和/或隔膜IlOb的至少一部分可以配合在可被包含在基體210a的第二側(cè)面上的凹陷部340內(nèi)。凹陷部340可以包括與隔膜IlOb的至少一部分相接觸的支撐區(qū)域420a。
[0038]可以將隔膜IlOa置于突起部220a上以形成組件510a。例如可以在堆疊的組件510a - 510b處于加熱環(huán)境中期間向堆疊的組件510a — 510b施加作用力530a和/或作用力530b。具體地說，可以在堆疊的組件510a — 510b處于加熱環(huán)境中期間向隔膜I1a施加作用力510a和/或向基體220b施加作用力530b。
[0039]前面實施例的說明用來提供例舉和說明，但不意欲是排他性的或者將本發(fā)明限制于所披露的精確形式上。在上面的技術(shù)啟示下可以有各種變型和變化，或可以從本發(fā)明的實踐中獲得各種變型和變化。例如，雖然上面參照圖6描述了一系列步驟，但是在其它實施方式中可以改變這些步驟的順序。另外，不相關(guān)的步驟可以同時進(jìn)行。
[0040]除非有明確描述，在這里所采用的元件、步驟或指令不應(yīng)該被解釋為對于本發(fā)明而言是關(guān)鍵的或必要的。還有，如在這里所使用的一樣，不定冠詞用來包括一個或更多個物品。在期望表示只有一個物品的情況下，采用術(shù)語“一個”或類似的詞語。另外，除非另有明確說明，短語“基于”用來表示“至少部分基于”。
[0041]本發(fā)明并不打算局限于上面所披露的具體實施例，本發(fā)明將包括落入在下面所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有具體實施例和等同方案。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備，包括: 第一圓形基體，該第一圓形基體具有用于容裝第一隔膜的第一側(cè)面、以及第二側(cè)面，該第二側(cè)面包括多邊形凹陷部，該多邊形凹陷部的尺寸設(shè)定為容裝與第二圓形基體相關(guān)聯(lián)的第二隔膜。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括第一隔膜。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述第一隔膜具有多邊形形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一圓形基體還包括被包含在所述多邊形凹陷部中的支撐區(qū)域，在包含所述第一圓形基體的第一組件與包含所述第二隔膜和所述第二圓形基體的第二組件堆疊時，所述支撐區(qū)域為所述第二隔膜提供支撐。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述支撐區(qū)域成形為環(huán)。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括位于所述第一側(cè)面上的突起部，所述突起部為第一隔膜提供平臺。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述突起部具有多邊形形狀。
8.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，還包括所述第一隔膜，其中所述第一隔膜連結(jié)至所述突起部。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述第一隔膜利用密封玻璃連結(jié)至所述突起部。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一圓形基體被包含在壓力變換器中。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述壓力變換器為機(jī)動車壓力變換器(APT)。
12.—種堆疊體，包括: 具有第一圓形基體和第一隔膜的第一組件，所述第一隔膜位于所述第一圓形基體的第一側(cè)面上，所述第一圓形基體包括第二側(cè)面，所述第二側(cè)面包括多邊形凹陷部；以及 具有第二圓形基體和第二隔膜的第二組件，所述第二圓形基體具有第一側(cè)面和第二側(cè)面，所述第二隔膜位于所述第二圓形基體的第一側(cè)面上。
13.如權(quán)利要求12所述的堆疊體，其中所述第二隔膜的至少一部分在所述堆疊體中設(shè)置成配合在所述多邊形凹陷部內(nèi)。
【文檔編號】G01L9/00GK104034475SQ201410081215
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月7日
【發(fā)明者】W·霍普曼, G·范德東克, M·范諾登, S·迪斯特凡諾 申請人:森薩塔科技公司