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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0152666 , die am 05. November 2014 eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme darauf in ihrer Gesamtheit zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf einen Drucksensor und insbesondere auf einen Drucksensor mit einer verbesserten Zusammenbauperformanz.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Drucksensor ist ein Teil, das in einem Automobil, in Umweltanlagen, in einem medizinischen Instrument etc. weit verbreitet verwendet wird. Der Drucksensor wird bis heute unter Bedingungen wie etwa die Erzeugung von Vibrationen, einer plötzlichen Druckänderung, einer Messung eines breiten Bereichs von Betriebstemperaturen und in einer Hochdruckatmosphäre verwendet.
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Ein spezifisches Benutzungsbeispiel des Drucksensors wird unten beschrieben werden.
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Im Allgemeinen ist ein Bremssystem zum Verzögern oder Bremsen in einem Fahrzeug bereitgestellt. Das Bremssystem kann ein Pedal zum Zuführen einer Betätigungskraft eines Benutzers, einen Verstärker (Booster) und einen Hauptzylinder, die mit dem Pedal verbunden sind, um einen Bremshydraulikdruck zu bilden, und eine Radbremse zum Bremsen von Rädern des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Bremshydraulikdruck, der von dem Verstärker und dem Hauptzylinder eingeführt wird, aufweisen.
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Wenn ein Fahrer auf ein Bremspedal tritt, um eine Bremskraft zu erzeugen, kann dann, falls ein Bremsdruck höher als die Fahrbahnbedingungen ist oder falls eine Reibungskraft an der Radbremse, die durch den Bremsdruck erzeugt wird, größer als die Bremskraft ist, die von Reifen oder einer Fahrbahnoberfläche erzeugt wird, ein Schlupfphänomen in dem Bremssystem auftreten, bei dem die Reifen auf der Fahrbahnoberfläche rutschen.
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Eine Lenkvorrichtung wird in dem Zustand arretiert, in dem die Bremse betätigt wird, so dass der Fahrer das Lenken nicht in seiner gewünschten Richtung durchführen kann. Herkömmlicherweise ist für das Durchführen des Lenkens bei dem Auftreten des Schlupfphänomens ein Antiblockiersystem (ABS) zum elektronischen Regeln eines Bremspedal-Kraftaufwands entwickelt worden.
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Das Antiblockiersystem weist eine Hydraulikeinheit, die mit einer Vielzahl von Magnetventilen ausgestattet ist, einen Niederdruckspeicher und einen Hochdruckspeicher, etc., für das Regeln bzw. Steuern eines Bremshydraulikdrucks, der zu einer Radbremse zugeführt wird, sowie ein elektronisches Steuergerät (ECU; Electronic Control Unit) zum Steuern von elektrisch betätigten Komponenten bzw. Bauteilen auf.
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Des Weiteren ist die Hydraulikeinheit mit einem Drucksensor versehen, der einen Bremsbetätigungsdruck erfasst, der von einem Hauptzylinder im Verhältnis zu dem Bremspedal-Kraftaufwand des Fahrers erzeugt wird, und den erfassten Bremsbetätigungsdruck zu einer elektronischen Steuervorrichtung als ein elektrisches Signal überträgt. Die elektronische Steuervorrichtung steuert den Bremsvorgang in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal, das ausgehend von dem Drucksensor übertragen worden ist.
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Eine ausführliche Struktur des existierenden Drucksensors, der die Funktionen des oben genannten Beispiels durchführt, wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden.
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Wie veranschaulicht, wird in dem existierenden Drucksensor eine erste gedruckte Leiterplatte 20 über einer Druckerfassungsmembran 11 oberhalb eines Metalldiaphragmas 10 angeordnet.
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Dann werden Ultra-Bonding- und Lötprozesse durchgeführt, so dass die erste gedruckte Leiterplatte 20 und die Druckerfassungsmembran 11 miteinander durch einen Zuleitungsdraht 12 verbunden werden. Ein Widerstand der Druckerfassungsmembran 11 wird zu der ersten gedruckten Leiterplatte 20 zugeführt.
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Ein unterer Abschnitt der ersten gedruckten Leiterplatte 20 wird mit einem Ende einer Kupferstütze 21 durch Löten verbunden. Des Weiteren wird das andere Ende der Kupferstütze 21 mit dem Metalldiaphragma 10 verschweißt.
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Eine zweite gedruckte Leiterplatte 40 wird über der ersten gedruckten Leiterplatte 20 angeordnet. Eine Abstützvorrichtung 30, die durch einen Kunststoff-Spritzvorgang hergestellt worden ist, wird zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 20 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 40 bereitgestellt, um einen Abstand zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 20 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 40 aufrecht zu erhalten.
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Ein leitfähiger Stift 31 wurd durch das Durchdringen durch die Abstützvorrichtung 30 fixiert, um eine elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten gedruckten Leiterplatten 20 und 40 herzustellen, und beide Enden des Stifts 31 bilden Kontakte auf den ersten und zweiten gedruckten Leiterplatten 20 und 40 durch einen Lötprozess, um eine elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten gedruckten Leiterplatten 20 und 40 bereitzustellen.
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Ein unteres Ende der Abstützvorrichtung 30 ist mit einem gebogenen vorstehenden Teil 32 versehen, und somit wird die Abstützvorrichtung 30 fest in einer ortsfesten konkaven Nut 22 montiert, die an einem seitlichen Oberflächenabschnitt der Kupferstütze 21 gebildet ist. Ein oberes Ende der Abstützvorrichtung 30 wird in einer Federelektroden-Fixierungshaltevorrichtung 50 montiert, die an einem oberen Abschnitt der zweiten gedruckten Leiterplatte 40 gebildet ist, und somit ist die Abstützvorrichtung 30 dafür konfiguriert, dass sie in einem mittleren Abschnitt zwischen den ersten und zweiten gedruckten Leiterplatten 20 und 40 angeordnet wird.
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Die zweite gedruckte Leiterplatte 40 ist eine finale Platte zum Bereitstellen eines Ausgangs zu der Außenseite hin, und ein oberer Abschnitt davon ist mit einer Federelektrode 60 für das Anlegen eines externen Ausgangs und einer Eingangsspannung verbunden. Der obere Abschnitt der zweiten gedruckten Leiterplatte 40 ist mit einer Federelektroden-Fixierungshaltevorrichtung 50 zum Fixieren der Federelektrode 60 derart versehen, dass diese fest mit der Abstützvorrichtung 30 verbunden wird.
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Zum Schutz einer internen Struktur, in der die ersten und zweiten gedruckten Leiterplatten 20 und 40, die Abstützvorrichtung 30, die Federelektrode 60 und die Federelektroden-Fixierungshaltevorrichtung 50 zusammengebaut sind, wird ein äußeres Gehäuse 70, das aus Metall gebildet ist, montiert. Das äußere Gehäuse 70 wird mittels Schweißen an dem Metalldiaphragma 10 befestigt.
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Wie oben beschrieben worden ist, leidet der existierende Drucksensor unter dem Lötprozess für das elektrische Verbinden zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte und der zweiten gedruckten Leiterplatte. Um den Lötprozess korrekt durchführen zu können, kann die zweite gedruckte Leiterplatte in einem horizontalen Zustand und in einem Zustand gehalten werden, in dem sie sich nicht dreht.
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Deshalb benötigt der Drucksensor die Abstützvorrichtung, die die zweite gedruckte Leiterplatte in einem horizontalen Zustand abstützt, wie dies oben beschrieben ist, und deshalb ist die Anzahl an Teilen erhöht, wodurch der Zusammenbauprozess kompliziert gestaltet wird.
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Außerdem ist die Abstützvorrichtung notwendigerweise mit einer Struktur versehen, in der sich die zweite gedruckte Leiterplatte nicht dreht, während sie horizontal abgestützt wird, zum Beispiel mit einer Struktur, in der ein Vorsprung an einer inneren umfangsseitigen Oberfläche der Abstützvorrichtung gebildet ist, einer Struktur, in der eine Nut vorgesehen ist, durch die der Vorsprung in eine äußere umfangsseitige Oberfläche der zweiten gedruckten Leiterplatte eingeführt wird, und so weiter. Aus diesem Grund gibt es ein Problem dahingehend, dass eine Form der Abstützvorrichtung kompliziert ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Drucksensor, der in einer elektrischen Verbindungsstruktur zwischen einer ersten gedruckten Leiterplatte und einer zweiten gedruckten Leiterplatte in einer verbesserten Struktur und nicht durch einen Lötprozess implementiert werden kann.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Drucksensor, der in der Lage ist, eine Zusammenbaueffizienz zu verbessern, indem ein Zusammenbauen in einem Zustand durchgeführt wird, in dem jedes Teil ausgerichtet ist.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch die folgenden Beschreibung verstanden werden und werden unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offensichtlich werden. Es wird den Fachleuten auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, auch klar sein, dass die Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung durch die Einrichtungen, wie sie beansprucht sind, und durch Kombinationen davon realisiert werden können.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Drucksensor Folgendes auf: ein Metalldiaphragma, das dafür konfiguriert ist, dass ein Druckerfassungsteil darüber angeordnet ist; eine erste Abstützung, die dafür konfiguriert ist, mit dem Metalldiaphragma gekoppelt zu sein; eine erste gedruckte Leiterplatte, die dafür konfiguriert ist, über dem Druckerfassungsteil angeordnet zu sein, während sie an der ersten Abstützung abgestützt wird und elektrisch mit dem Druckerfassungsteil verbunden ist; ein Verbindungsglied, das dafür konfiguriert ist, einen unteren Abschnitt zu haben, der mit der ersten gedruckten Leiterplatte verpresst ist; eine zweite gedruckte Leiterplatte, die dafür konfiguriert ist, elektrisch mit der ersten gedruckten Leiterplatte durch das Verbindungsglied verbunden zu sein, während sie mit einem oberen Abschnitt des Verbindungsglieds verpresst ist, und von dem Verbindungsglied abgestützt zu werden, während sie nach oben von der ersten gedruckten Leiterplatte beabstandet ist; eine zweite Abstützung, die dafür konfiguriert ist, über der zweiten gedruckten Leiterplatte angeordnet zu sein; und eine Federelektrode, die dafür konfiguriert ist, ein oberes Ende zu haben, das nach oben von der zweiten Abstützung vorsteht, während es durch die zweite Abstützung hindurchdringt, und ein unteres Ende zu haben, das mit der zweiten gedruckten Leiterplatte verbunden ist.
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Das Verbindungsglied kann ein erstes leitfähiges Teil, das in ein erstes Verbindungsloch der ersten gedruckten Leiterplatte eingepresst ist, ein zweites leitfähiges Teil, das in ein zweites Verbindungsloch der zweiten gedruckten Leiterplatte eingepresst ist, und ein Abstandsteil aufweisen, das zwischen dem ersten leitfähigen Teil und dem zweiten leitfähigen Teil gebildet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten leitfähigen Teil und dem zweiten leitfähigen Teil herzustellen und einen beabstandeten Abstand zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte und der zweiten gedruckten Leiterplatte aufrecht zu erhalten.
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Das zweite leitfähige Teil kann einen oberen Endabschnitt aufweisen, der in das zweite Verbindungsloch eingepresst ist, um nach oben von der zweiten gedruckten Leiterplatte vorzustehen.
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Eine untere Oberfläche der zweiten Abstützung kann mit einer Kopplungsnut versehen sein, die mit einem oberen Ende des zweiten leitfähigen Teils zu koppeln ist, das nach oben von der zweiten gedruckten Leiterplatte vorsteht.
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Die zweite Abstützung kann auf einer oberen Oberfläche der zweiten gedruckten Leiterplatte angeordnet sein, während sie mit dem oberen Endabschnitt des zweiten leitfähigen Teils gekoppelt ist.
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Das Verbindungsglied kann in einem Paar gebildet sein, das einander zugewandt ist, während es zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte und der zweiten gedruckten Leiterplatte voneinander beabstandet ist.
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Das erste leitfähige Teil kann mit einem ersten Verpressungsteil versehen sein, das eine konvexe Form in wenigstens einem Abschnitt des Gesamtlängenbereichs hat.
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Wenn das erste leitfähige Teil in das erste Verbindungsloch eingepresst ist, kann das erste Verpressungsteil eine elastisch reduzierte Breite haben, während es an einer inneren Seitenfläche des ersten Verbindungslochs abgestützt ist.
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Das zweite leitfähige Teil kann mit einem zweiten Verpressungsteil versehen sein, das eine konvexe Form in wenigstens einem Abschnitt des Gesamtlängenbereichs hat.
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Wenn das zweite leitfähige Teil in das zweite Verbindungsloch eingepresst ist, kann das zweite Verpressungsteil eine elastisch reduzierte Breite haben, während es an einer inneren Seitenfläche des zweiten Verbindungslochs abgestützt ist.
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Das erste leitfähige Teil kann in einer Ringform gebildet sein, die eine ovale Form hat, und eine Breite eines zentralen Abschnitts des ersten leitfähigen Teils kann elastisch reduziert sein, während es an einer inneren Seitenfläche des ersten Verbindungslochs abgestützt wird, wenn das erste Verbindungsteil in das erste Verbindungsloch eingepresst ist.
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Das zweite leitfähige Teil kann in einer Ringform gebildet sein, die eine ovale Form hat, und eine Breite eines zentralen Abschnitts des zweiten leitfähigen Teils kann elastisch reduziert sein, während es an einer inneren Seitenfläche des zweiten Verbindungslochs abgestützt wird, wenn das zweite Verbindungsteil in das zweite Verbindungsloch eingepresst ist.
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Das erste leitfähige Teil und das zweite leitfähige Teil können jeweils in einer Ringform gebildet sein, die eine ovale Form hat, und Breiten von zentralen Abschnitten der ersten und zweiten leitfähigen Teile können jeweils elastisch reduziert sein, während sie an inneren Seitenflächen der ersten und zweiten Verbindungslöcher abgestützt werden, wenn die ersten und zweiten leitfähigen Teile in die ersten und zweiten Verbindungslöcher eingepresst sind.
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Reduktionsrichtungen von Breiten von zentralen Abschnitten von jedem von dem ersten leitfähigen Teil und dem zweiten leitfähigen Teil können so gebildet sein, dass sie parallel zueinander sind.
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Reduktionsrichtungen von Breiten von zentralen Abschnitten von jedem von dem ersten leitfähigen Teil und dem zweiten leitfähigen Teil können so gebildet sein, dass sie inkongruent zueinander sind.
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Das erste leitfähige Teil und das zweite leitfähige Teil können jeweils mehrfach so gebildet sein, dass sie voneinander beabstandet sind.
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Die zweite gedruckte Leiterplatte kann ein Paar von Führungsnuten aufweisen, die an einander zugewandten Seiten gebildet sind.
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Das Paar von Führungsnuten kann in einer asymmetrischen Form zueinander angeordnet sein.
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Der Drucksensor kann des Weiteren ein Führungselement aufweisen, das dafür konfiguriert ist, einen äußeren Abschnitt der ersten Abstützung, des Verbindungsglieds und der zweiten gedruckten Leiterplatte zu umschließen und die zweite gedruckte Leiterplatte zu führen.
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Das Führungselement kann mit einem Führungsvorsprung versehen sein, in den die Führungsnut eingeführt ist, um die zweite gedruckte Leiterplatte zu führen.
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Das Führungselement kann mit einem Führungsvorsprung im Innern des Führungselements versehen sein, und der Führungsvorsprung ist in die Führungsnut eingeführt, um die zweite gedruckte Leiterplatte zu führen.
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Ein unteres Ende des Führungselements kann mit einem Befestigungsvorsprung versehen sein, und die erste Abstützung kann mit einer Befestigungsnut versehen sein, die entsprechend mit dem Befestigungsvorsprung gekoppelt ist.
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Es soll klar sein, dass sowohl die oben aufgeführte allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung exemplarisch und erläuternd sind und dafür gedacht sind, eine weitere Erläuterung der Erfindung, wie sie beansprucht ist, bereitzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, besser verstanden werden, wobei in den Zeichnungen:
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1 eine Querschnittansicht ist, die den existierenden Drucksensor veranschaulicht;
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2 eine Querschnittansicht eines Drucksensors in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Metalldiaphragma veranschaulicht, das in 2 veranschaulicht ist;
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4 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand veranschaulicht, in dem das Metalldiaphragma, eine erste Abstützung, eine erste gedruckte Leiterplatte, ein Verbindungsglied und eine zweite gedruckte Leiterplatte, die in 2 veranschaulicht sind, zusammengebaut sind;
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5 bis 8 Vorderansichten sind, die verschiedene Modifikationsbeispiele des Verbindungsglieds, das in 2 veranschaulicht ist, veranschaulichen;
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9 und 10 Querschnittansichten von Hauptteilen sind, die eine Verbindungsstruktur zwischen einer ersten gedruckten Leiterplatte und einer zweiten gedruckten Leiterplatte, die in 2 veranschaulicht sind, veranschaulichen;
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11 eine perspektivische Ansicht ist, die die zweite Abstützung veranschaulicht, die in 2 veranschaulicht ist;
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12 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Federelektrode veranschaulicht, die in 2 veranschaulicht ist;
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13 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Abschnitt eines Drucksensors in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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14 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von Hauptteilen des Drucksensors ist, der in 13 veranschaulicht ist.
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BESCHREIBUNG VON SPEZIFISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird ein Drucksensor in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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Während des Prozesses können eine Dicke von Linien, eine Größe von Komponenten bzw. Bauteilen oder dergleichen, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, aus Gründen der Klarheit und der leichteren Erläuterung übertrieben dargestellt sein. Des Weiteren sind die folgenden Terminologien unter Berücksichtigung der Funktionen in der vorliegenden Erfindung definiert und können auf verschiedene Arten und Weisen durch die Intention oder die Praxis von Benutzern und Bedienungspersonen ausgelegt werden. Deshalb sollen die Definitionen von Begriffen, die in der vorliegenden Beschreibung verwendet werden, auf der Grundlage der Inhalte durch die gesamte Spezifikation hindurch ausgelegt werden.
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Außerdem sind die folgenden Ausführungsformen nicht auf den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beschränkt, sondern veranschaulichen lediglich die Komponenten bzw. Bauteile, die in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung enthalten sind, und es wird klar sein, dass Ausführungsformen, die Komponenten bzw. Bauteile enthalten, die in dem Erfindungsgedanken der Spezifikation der vorliegenden Erfindung enthalten sind und durch Äquivalente in den Komponenten bzw. Bauteilen der Ansprüche ersetzt werden können, in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein können.
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2 ist eine Querschnittansicht eines Drucksensors in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Metalldiaphragma veranschaulicht, das in 2 veranschaulicht ist, 4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem das Metalldiaphragma, eine erste Abstützung, eine erste gedruckte Leiterplatte, ein Verbindungsglied und eine zweite gedruckte Leiterplatte, die in 2 veranschaulicht sind, zusammengebaut sind, 5 bis 8 sind Vorderansichten, die das Verbindungsglied veranschaulichen, 9 und 10 sind Querschnittansichten von Hauptteilen, die eine Verbindungsstruktur zwischen einer ersten gedruckten Leiterplatte und einer zweiten gedruckten Leiterplatte veranschaulichen, die in 2 veranschaulicht sind, 11 ist eine perspektivische Ansicht, die die zweite Abstützung veranschaulicht, die in 2 veranschaulicht ist, und 12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Federelektrode veranschaulicht, die in 2 veranschaulicht ist.
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Unter Bezugnahme auf 2 weist ein Drucksensor 100 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Metalldiaphragma 110, eine erste Abstützung 120, eine erste gedruckte Leiterplatte 150, eine zweite gedruckte Leiterplatte 160, ein Verbindungsglied 170, eine zweite Abstützung 130 und Federelektroden 140 auf.
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Das Metalldiaphragma 110 kann entsprechend den Betriebsumgebungen und den Druckspezifikationen aus SUS304, SUS316, SUS630 oder aus einer Legierung wie etwa Inconel hergestellt sein. Wie in 3 veranschaulicht ist, ist ein Druckerfassungsteil 111 über dem Metalldiaphragma 110 gebildet. Das Druckerfassungsteil 111 kann eine Änderung in einer Druckbeanspruchung, Zugbeanspruchung, etc. erfassen. Eine obere Oberfläche des Druckerfassungsteils 111 kann mit einer Schaltkreisstruktur (nicht veranschaulicht) versehen sein, die elektrisch mit der ersten gedruckten Leiterplatte 150 verbunden sein kann, die unten noch beschrieben werden wird.
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Unter Bezugnahme auf 4 kann die erste Abstützung 120 eine zylindrische Form haben. Ein unterer Endabschnitt der ersten Abstützung 120 kann an einer äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Metalldiaphragmas 110 durch verschiedene Verfahren wie etwa Schweißen befestigt sein.
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Eine untere Oberfläche der ersten gedruckten Leiterplatte 150 kann an einem oberen Endabschnitt der ersten Abstützung 120 durch ein Verfahren wie etwa Löten befestigt sein. Die erste gedruckte Leiterplatte 150 kann elektrisch mit dem Druckerfassungsteil 111 durch verschiedene Einrichtungen wie etwa einen Zuleitungsdraht (nicht veranschaulicht) verbunden sein.
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Die Änderung im Widerstand, die von dem Druckerfassungsteil 111 erfasst wird, wird zu der ersten gedruckten Leiterplatte 150 zugeführt.
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Die zweite gedruckte Leiterplatte 160 ist über der ersten gedruckten Leiterplatte 150 angeordnet. Des Weiteren sind die erste gedruckte Leiterplatte 150 und die zweite gedruckte Leiterplatte 160 elektrisch miteinander durch das Verbindungsglied 170 verbunden. Die erste gedruckte Leiterplatte 150 kann mit einem ersten Verbindungsloch 151 in einer Richtung entgegengesetzt zueinander versehen sein, und das erste Verbindungsloch 151 kann mit einem unteren Abschnitt des Verbindungsglieds 170 gekoppelt sein. Die zweite gedruckte Leiterplatte 160 kann mit einem zweiten Verbindungsloch 161 in einer Richtung entgegengesetzt zueinander versehen sein, und das zweite Verbindungsloch 161 kann mit einem oberen Abschnitt des Verbindungsglieds 170 gekoppelt sein.
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Eine Struktur, in der die erste gedruckte Leiterplatte 150 und die zweite gedruckte Leiterplatte 160 miteinander durch das Verbindungsglied 170 verbunden sind, wird unter Bezugnahme auf 5 bis 10 beschrieben werden.
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Das Verbindungsglied 170 dient dazu, elektrisch eine Verbindung zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 herzustellen, und es kann ein erstes leitfähiges Teil 171, ein zweites leitfähiges Teil 172 und ein Abstandsteil 173 aufweisen.
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Das erste leitfähige Teil 171 und das zweite leitfähige Teil 172 können aus einem leitfähigen Material hergestellt sein, zum Beispiel aus einem Metallmaterial, und sie können einstückig bzw. integriert miteinander gebildet sein. Das erste leitfähige Teil 171 kann in das erste Verbindungsloch 151 der ersten gedruckten Leiterplatte 150 eingeführt sein, und das zweite leitfähige Teil 172 kann in das zweite Verbindungsloch 161 der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 eingeführt sein.
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Das Abstandsteil 173, das zwischen dem ersten leitfähigen Teil 171 und dem zweiten leitfähigen Teil 172 gebildet ist, kann dazu dienen, einen beabstandeten Abstand zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 gleichzeitig damit aufrecht zu erhalten, dass es eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten leitfähigen Teil 171 und dem zweiten leitfähigen Teil 172 herstellt.
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Das Abstandsteil 173 kann zum Beispiel eine sechsflächige Form aufweisen, und es kann einstückig bzw. integriert zwischen dem ersten leitfähigen Teil 171 und dem zweiten leitfähigen Teil 172 gebildet sein.
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Des Weiteren kann ein äußerer Seitenabschnitt des Abstandsteils 173 aus einem isolierenden Material gebildet sein, und eine Innenseite davon kann mit einem oberen Endabschnitt des ersten leitfähigen Teils 171 und einem unteren Ende des zweiten leitfähigen Teils 172 versehen sein, die elektrisch miteinander verbunden sind.
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5 bis 8 veranschaulichen verschiedene Strukturen des Verbindungsglieds, das bei der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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Unter Bezugnahme auf 5 kann das erste leitfähige Teil 171 des Verbindungsglieds 170 ein erstes Verpressungsteil 171a aufweisen, das horizontal in wenigstens einem Teil des Gesamtlängenbereichs in einer vertikalen Richtung, zum Beispiel in einer zentralen Fläche, vorsteht.
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Wenn das erste leitfähige Teil 171, das mit dem ersten Verpressungsteils 171a versehen ist, in das erste Verbindungsloch 151 gekoppelt wird, das in der ersten gedruckten Leiterplatte 150 angeordnet ist, wie dies in 9 veranschaulicht ist, kann eine konvexe äußere Seitenfläche des ersten Verpressungsteils 171a in eine innere Seitenfläche des ersten Verbindungslochs 151 eingepresst werden.
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In diesem Fall kann das erste leitfähige Teil 171 aus einem elastischen Material gebildet sein, oder eine Form davon kann elastisch verformt werden, und somit kann es auch elastisch mit dem ersten Verbindungsloch 151 gekoppelt werden.
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Eine laterale Breite des ersten Verpressungsteils 171a kann aufgrund von Materialcharakteristiken oder strukturellen Charakteristiken elastisch reduziert werden, während das erste leitfähige Teil 171 in das erste Verbindungsloch 151 eingepresst wird.
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Als das ausführliche Beispiel kann das erste leitfähige Teil 171 aus einem leitfähigen Material gebildet sein, und es kann, wie veranschaulicht, eine ovale Ringform haben, so dass es das erste Verpressungsteil 171a aufweist, das eine konvexe Form hat.
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Das erste leitfähige Teil 171 hat die Ringform derart, dass eine Innenseite des Rings mit einem Raum ausgebildet sein kann. Eine Dicke des Rings ist dünn ausgebildet, so dass eine Breite des ersten Verpressungsteils 171a so deformiert werden kann, dass sie bis zu einem gewissen Grad in einer Richtung nach innen gerichtet von der Ringform, das heißt in einer horizontalen Richtung, reduziert wird.
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Ähnlich wie das erste leitfähige Teil 171 kann das zweite leitfähige Teil 172 mit einem zweiten Verpressungsteil 172a versehen sein, und wie in 9 veranschaulicht ist, kann es in das zweite Verbindungsloch 161 eingepresst werden, das in der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 gebildet ist. Das zweite leitfähige Teil 172 kann ein Material oder eine Form haben, die ähnlich zu dem ersten leitfähigen Teil 171 sind, und eine ausführliche Beschreibung davon wird weggelassen werden.
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Das Abstandsteil 173 kann ein Volumen haben, das nicht in das erste Verbindungsloch 151 und das zweite Verbindungsloch 161 eingeführt wird, wie in 9 veranschaulicht ist, um so zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 einen Abstand aufrecht zu erhalten.
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9 veranschaulicht einen Zustand, in dem die erste gedruckte Leiterplatte 150 und die zweite gedruckte Leiterplatte 160 elektrisch miteinander durch das Verbindungsglied 170 verbunden sind.
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Unter Bezugnahme auf 9 können das erste leitfähige Teil 171 und das zweite leitfähige Teil 172 so gebildet sein, dass sie fast überall mit einer inneren Seitenfläche des ersten Verbindungslochs 151 und einer inneren Seitenfläche des zweiten Verbindungslochs 161 durch eine äußere Seitenfläche des ersten Verpressungsteils 171a und eine äußere Seitenfläche des zweiten Verpressungsteils 172a in einem Oberflächenkontakt stehen. Deshalb ist es möglich, eine Zuverlässigkeit einer elektrischen Verbindung zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 zu verbessern.
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6 veranschaulicht ein anderes Beispiel des Verbindungsglieds 170, das in 5 veranschaulicht ist.
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Zuerst wird ein Beispiel veranschaulicht, in dem das in 5 veranschaulichte Verbindungsglied so gebildet ist, dass das erste leitfähige Teil 171 und das zweite leitfähige Teil 172 eine Richtung parallel zueinander in einer Richtung haben, in der die Breiten des ersten Verpressungsteils 171a und des zweiten Verpressungsteils 172 reduziert sind.
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Das erste leitfähige Teil 171 und das zweite leitfähige Teil 172 sind beide so gebildet, dass der Raum im Innern der Ringform in vordere und rückwärtige Richtungen geöffnet ist. Deshalb sind die Reduktionsrichtungen der Breiten des ersten Verpressungsteils 171a und des zweiten Verpressungsteils 172a beide parallel zueinander in einer horizontalen Richtung, oder sie stimmen miteinander überein.
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Aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das oben genannte Beispiel beschränkt. Wie ein anderes Beispiel des Verbindungsglieds 170, das in 6 veranschaulicht ist, ist der innere Raum der Ringform, die das erste leitfähige Teil 171 bildet, in den vorderen und rückwärtigen Richtungen geöffnet, und der Innenraum der Ringform, die das zweite leitfähige Teil 172 bildet, ist in den linken und rechten Richtungen geöffnet, so dass die Reduktionsrichtung der Breite des zweiten Verpressungsteils 172a und die Reduktionsrichtung der Breite des ersten Verpressungsteils 171a inkongruent zueinander sein können.
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7 und 8 veranschaulichen das Verbindungsglied 170, bei dem ein anderes Beispiel des Abstandsteils 173, das in 5 veranschaulicht ist, angewendet wird. Das Verbindungsglied 170, das in 7 und 8 veranschaulicht ist, unterscheidet sich von dem Verbindungsglied, das in 5 und 6 veranschaulicht ist, dadurch, dass ein Raum 173a im Innern des Abstandsteils 173 gebildet ist.
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Vor der ausführlichen Beschreibung, die sich auf das veranschaulichte Beispiel bezieht, können zuerst eine Vibration oder eine externe Kraft an die gedruckten Leiterplatten 150 und 160 entsprechend der Benutzung des Drucksensors 100 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angelegt werden. In diesem Zusammenhang wird, wenn die Länge des Verbindungsglieds 170 nicht geändert wird, der beabstandete Abstand zwischen den gedruckten Leiterplatten 150 und 160 nicht geändert, und die Vibration oder die externe Kraft werden zu der Platte zugeführt, wie sie sind, und somit kann es zu einer Beschädigung der Platte kommen.
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Deshalb kann der beabstandete Abstand zwischen den Leiterplatten elastisch geändert werden, um sich an die Vibration oder die externe Kraft anzupassen. Wie oben beschrieben worden ist, ist das Innere des Abstandsteils 173 mit einem Raum 173a versehen, und infolgedessen kann die Änderung erlaubt werden. Eine Breite in einer vertikalen Richtung des Abstandsteils 173 kann aufgrund des Raums 173a, der in dem Abstandsteil 173 gebildet ist, elastisch reduziert werden.
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Deshalb kann dann, wenn die Vibration oder die externe Kraft in der vertikalen Richtung in der ersten gedruckten Leiterplatte 150 oder der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 auftritt, die Breite in der vertikalen Richtung des Abstandsteils 173 elastisch reduziert werden, um sich der Vibration oder der externen Kraft anzupassen, so dass der beabstandete Abstand zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 elastisch geändert werden kann.
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Die externe Kraft, die an die erste gedruckte Leiterplatte 150 oder die zweite gedruckte Leiterplatte 160 angelegt wird, wird absorbiert, während die Breite des Abstandsteils 173 reduziert wird, so dass die Beschädigung der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 verhindert werden kann.
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In der Zwischenzeit veranschaulicht 10 ein weiteres Beispiel des Verbindungsglieds 170, das in 9 veranschaulicht ist. Das in 10 veranschaulichte Beispiel unterschiedet sich von dem in 9 veranschaulichten Verbindungsglied 170 dadurch, dass das erste leitfähige Teil 171 und das zweite leitfähige Teil 172 mehrfach ausgebildet sein können.
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Das Beispiel, in dem drei zweite leitfähige Teile 172 und drei erste leitfähige Teile 171 an den oberen und unteren Abschnitten des Abstandsteils 173 gebildet sind, ist veranschaulicht. Des Weiteren ist die Vielzahl von ersten leitfähigen Teilen 171 und von zweiten leitfähigen Teilen 172 so angeordnet, dass diese voneinander beabstandet sind. Ein Beispiel des Verbindungsglieds 170 kann auf den Fall angewendet werden, in dem der elektrische Verbindungsabschnitt zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 mehrfach ausgebildet ist.
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Das Verbindungsglied 170 ist zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 so verpresst, dass die zweite gedruckte Leiterplatte 160 über der ersten gedruckten Leiterplatte 150 von dem Verbindungsglied 170 ohne eine separate Abstützung abgestützt werden kann.
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Des Weiteren ist, da die erste gedruckte Leiterplatte 150 an der ersten Abstützung 120 befestigt ist und somit die Bewegung davon begrenzt ist, die zweite gedruckte Leiterplatte 160 mit der ersten gedruckten Leiterplatte 150 über das Verbindungsglied 170 integriert, und somit bewegt sich die zweite gedruckte Leiterplatte 160 nicht. Obwohl die separate Abstützung nicht bereitgestellt ist, kann die zweite gedruckte Leiterplatte 160 ihre eigene Position halten.
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In der Zwischenzeit kann auch das Verbindungsglied 170 so konfiguriert sein, dass es mehrfach vorhanden ist. Hier ist das Beispiel veranschaulicht, in dem das Paar von Verbindungsgliedern 170, das voneinander beabstandet ist, während es einander zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 zugewandt ist, eine Verbindung zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte 150 und der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 herstellt.
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Die erste gedruckte Leiterplatte 150 und die zweite gedruckte Leiterplatte 160 sind miteinander durch das Paar von Verbindungsgliedern 170 verbunden, die so angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegen, so dass die zweite gedruckte Leiterplatte 160 ihre eigene Position noch fester halten kann.
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Die zweite gedruckte Leiterplatte 160 ist mit den Federelektroden 140 verbunden, die in 12 veranschaulicht sind, um elektrisch mit der Außenseite verbunden zu sein. Die Federelektrode 140 ist elektrisch mit der oberen Oberfläche der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 verbunden, und die zweite Abstützung 130 kann, wie in 11 veranschaulicht ist, über der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 angeordnet sein, um die Federelektrode 140 abzustützen.
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Die zweite Abstützung 130 kann mit einem Elektrodenloch 131 versehen sein, das vertikal dort hindurchdringt, und die oben erwähnte Federelektrode 140 kann sich durch das Elektrodenloch 131 erstrecken. Ein unteres Ende der Federelektrode 140 ist mit der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 verbunden, und ein oberes Ende davon kann nach oben von der zweiten Abstützung 130 vorstehen.
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Nun wird ein ausführliches Beispiel der Struktur beschrieben werden, in der die zweite Abstützung 130 an der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 angeordnet ist, wobei zuerst ein oberer Endabschnitt des zweiten leitfähigen Teils 172 in dem Zustand, in dem das zweite leitfähige Teil 172 in das zweite Verbindungsloch 161 eingepresst ist, nach oben von der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 vorstehen kann, wie in 4 veranschaulicht ist.
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Des Weiteren kann eine Kopplungsnut 132, mit der der obere Endabschnitt des zweiten leitfähigen Teils 172 gekoppelt sein kann, auf einer unteren Oberfläche der zweiten Abstützung 130 gebildet sein. Der obere Endabschnitt des zweiten leitfähigen Teils 172 kann mit der Kopplungsnut 132 gekoppelt sein, während die zweite Abstützung 130 auf der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 angeordnet ist, und kann auf der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 angeordnet sein, während diese durch die Kopplungsstruktur ihre eigene Position halten kann.
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In der Zwischenzeit kann der Drucksensor 100 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung des Weiteren ein Gehäuse (nicht veranschaulicht) zum Schützen der oben genannten Komponenten bzw. Bauteile, die in dem Drucksensor enthalten sind, vor der äußeren Umgebung aufweisen.
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13 und 14 sind eine perspektivische Ansicht und eine auseinandergezogene Ansicht, die einen Drucksensor in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
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Unter Bezugnahme auf 13 und 14 kann der Drucksensor in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung des Weiteren ein Führungselement 180 aufweisen, das an einer Außenseite davon gebildet ist, um die erste Abstützung 120, die erste gedruckte Leiterplatte 150, die zweite gedruckte Leiterplatte 160 und das Verbindungsglied 170 zu umschließen.
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Eine untere Endkante des ersten Abstützungskörpers 120 kann mit einem Flansch 121 versehen sein, der nach außen vorsteht, und der Flansch 121 kann mit wenigstens einer Befestigungsnut 122 versehen sein. Des Weiteren kann ein unteres Ende des Führungselements 180 mit wenigstens einem Befestigungsvorsprung 182 versehen sein, der entsprechend mit der Befestigungsnut 122 gekoppelt ist. Deshalb ist der Befestigungsvorsprung 182 des Führungselements 180 mit der Befestigungsnut 122 der ersten Abstützung 120 so befestigt, dass das Führungselement 180 stabil an der Außenseite der ersten Abstützung 120, der ersten gedruckten Leiterplatte 150, der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 und des Verbindungsglieds 170 angeordnet sein kann.
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Das Führungselement 180 dient dazu, die erste Abstützung 120, die erste gedruckte Leiterplatte 150, die zweite gedruckte Leiterplatte 160 und das Verbindungsglied 170, das darin installiert ist, vor dem externen Druck zu schützen und das Zusammenbauen der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 mit dem Verbindungsglied 170 in dem Zustand zu führen, in dem diese ausgerichtet sind.
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Das Führungselement 180 kann etwa eine zylindrische Form haben, und eine Innenseite davon kann mit einer Stütze 181 versehen sein, auf der die zweite gedruckte Leiterplatte 160 sitzt und die in einer Richtung des Innendurchmessers vorsteht.
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Die zweite gedruckte Leiterplatte 160 kann mit einem Paar von geraden Teilen 162 in einer Richtung entgegengesetzt zueinander versehen sein, und jedes gerade Teil 162 kann mit Führungsnuten 163 versehen sein. Jedes gerade Teil 162 kann an einer Position gebildet sein, an der dieses nicht mit einem Abschnitt störend ineinandergreift, an dem das zweite Verbindungsloch 161 gebildet ist.
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Jede Führungsnut 163 kann an einer Position gebildet sein, an der sie symmetrisch zueinander sind, oder sie kann auch an einer Position gebildet sein, an der sie nicht kongruent zueinander sind, ohne dass sie symmetrisch zueinander sind. In diesem Fall kann dann, wenn die Führungsnuten 163 so angeordnet sind, dass sie nicht kongruent zueinander sind, ein Kopplungsfehler verhindert werden, wenn diese mit Führungsvorsprüngen des Führungselements 180 gekoppelt werden.
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Eine innere umfangsseitige Oberfläche des Führungselements 180 kann mit einem Führungsvorsprung 183 versehen sein, der entsprechend mit der Führungsnut 163 der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 gekoppelt wird. Der Führungsvorsprung 183 kann über der Stütze 181 angeordnet sein. Deshalb dreht sich die zweite gedruckte Leiterplatte 160 nicht, und sie ist so geführt, dass die horizontal entlang dem Führungsvorsprung 183 in dem Zustand nach unten geht, in dem die Führungsnut 163 der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 mit dem Führungsvorsprung 183 des Führungselements 180 gekoppelt ist, so dass das Zusammenbauen mit dem zweiten leitfähigen Teil 172 des Verbindungsglieds 170 auch in dem symmetrischen Zustand vorangetrieben werden kann.
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In der Zwischenzeit kann die Führungsnut 163, die an jedem geraden Teil 162 der zweiten gedruckten Leiterplatte 160 gebildet ist, mehrfach vorgesehen sein, so dass der Führungsvorsprung 183 des Führungselements 180, der mit der Führungsnut 163 gekoppelt wird, ebenfalls mehrfach gebildet sein kann.
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In Übereinstimmung mit den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die erste gedruckte Leiterplatte und die zweite gedruckte Leiterplatte miteinander durch das Verbindungsglied zum Bilden der Verpressungsstruktur zwischen der ersten gedruckten Leiterplatte und der zweiten gedruckten Leiterplatte verbunden werden, wodurch der Lötprozess, der herkömmlicherweise durchgeführt wird, beseitigt werden kann. Dadurch ist es möglich, den Prozess zu vereinfachen.
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Des Weiteren kann, da die zweite gedruckte Leiterplatte von dem Verbindungsglied abgestützt werden kann, die separate Abstützung, die bereitgestellt ist, um die zweite gedruckte Leiterplatte abzustützen, beseitigt werden. Dadurch ist es möglich, die Anzahl an Teilen zu reduzieren und den Zusammenbauprozess zu vereinfachen.
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Des Weiteren können das erste leitfähige Teil und das zweite leitfähige Teil, die in dem Verbindungsglied gebildet sind, miteinander verbunden sein, während sie die breite Kontaktfläche in dem ersten Verbindungsloch und dem zweiten Verbindungsloch aufgrund der strukturellen Merkmale haben, wodurch die Verbindungszuverlässigkeit und die Haltbarkeit im Vergleich zu der existierenden Lötstruktur noch weiter verbessert wird.
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Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken offenbart worden sind, dienen sie spezifisch zum Erläutern der vorliegenden Erfindung. Deshalb sind die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern die Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne dass von dem Schutzumfang und dem Erfindungsgedanken der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.
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Dementsprechend sollen alle Modifikationen, Variationen oder äquivalente Anordnungen als innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegend betrachtet werden, und der ausführliche Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche offenbart werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2014-0152666 [0001]
